Robot mobilny o zmiennym sposobie lokomocji – system sterowania

pol Artykuł w języku polskim DOI:

wyślij Tomasz Winiarski , Dawid Seredyński Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska

Pobierz Artykuł

Streszczenie

W artykule przedstawiono opis systemu sterowania robota mobilnego o dwóch współosiowych kołach, mogącego poruszać się w dwóch trybach lokomocji: dynamicznie stabilnym oraz statycznie stabilnym. Robot może zmieniać tryb ruchu przez automatyczny manewr wstawania do pionu. System sterowania stanowią kaskady regulatorów PID.

Słowa kluczowe

kaskada PID, odwrócone wahadło, robot mobilny

Mobile robot with two modes of locomotion - control system

Abstract

The article describes control system ot mobile robot with two coaxial wheels, that can move in two modes of locomotion: dynamically stable and statically stable. The robot can swifch between these two modes with automatic maneuver. The control system is based on cascades of PID regulators.

Keywords

inverted pendulum, mobile robot, PID cascade

Bibliografia

  1. Klimasara W., Koncepcja, projekt oraz konstrukcja mechaniczna mobilnego robota interwencyjno-inspekcyjnego sr-10 inspector, „Krajowa Konferencja Robotyki, VII KKR, Prace Naukowe ICT PWr. Proceedings Red. K. Tchon, Lądek Zdrój” 2001, 139-148.
  2. Nguyen H. G., Morrell J., Mullens K., Burmeister A., Miles S., Farrington N., Thomas K., Cage D.W. (2004): Segway robotic mobility platform. Defense Technical Information Center.
  3. Kędzierski J., Małęk L., Oleksy A., Budowa robota społecznego FLASH, [in:] XII Krajowa Konferencja Robotyki - Postępy Robotyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2012, 681-694.
  4. Stilman M., Olson J., Gloss W. (May, 2010): Golem Krang: Dynamically Stable Humanoid Robot for Mobin William Gloss, [in:] IEEE International Conference on Robotics and Automation ICRA’10, IEEE.
  5. Cazzolato B., Harvey J., Dyer C., Fulton K., Schumann E., Zhu T., Prime Z., Control of an electric diwheel, 2009.
  6. McComb G. (2001): The robot builder’s bonanza. McGraw-Hill/TAB Electronics.
  7. Ooi R. C., Balancing a two-wheeled autonomous robot, „University of Western Australia”, 2003.
  8. Kim Y., Kim S. H., Kwak Y. K., Dynamic analysis of a nonholonomic two-wheeled inverted pendulum robot, “Journal of Intelligent & Robotic Systems” 1/2005, 25-46.
  9. Li Z., Xu C., Adaptive fuzzy logic control of dynamic balance and motion for wheeled inverted pendulums, “Fuzzy Sets and Systems” 12/2009, 1787-1803.
  10. Chang W.-D., Hwang R.C., Hsieh J.-G., A self-tuning PID control for a class of nonlinear systems based on the Lyapunov approach, “Journal of Process Control” 2/2002, 233-242.
  11. Mazenc F., Bowong S., Tracking trajectories of the cart-pendulum system, “Automatica” 4/2003, 677-684.
  12. Hajkuš J., Machnik M., Zając J., IRMO-bot inspekcyjno-ratunkowy, rekonfigurowalny robot mobilny, [in:] XII Krajowa Konferencja Robotyki - Postępy Robotyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. 2012. 513-524.
  13. Trojnacki M., Skrzypczyński P., Projekt konstrukcji robota mobilnego o zmiennej konfiguracji, [in:] XII Krajowa Konferencja Robotyki - Postępy Robotyki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2012, 549-557.
  14. Zieliński G., Kornuta T., Trojanek P., Winiarski T., Metoda projektowania układów sterowania autonomicznych robotów mobilnych. Część 1. Wprowadzenie teoretyczne. „Pomiary - Automatyka - Robotyka PAR” 9/2011, 84-87.
  15. Zieliński C., Kornuta T., Trojanek P., Winiarski T., Metoda projektowania układów sterowania autonomicznych robotów mobilnych. Część 2. Przykład zastosowania, „Pomiary - Automatyka - Robotyka PAR” 10/2011. 84-91.
  16. Seredyński D., Winiarski T., Banachowicz K., Walęcki M., Stefańczyk M., Majcher P., Robot mobilny o zmiennym sposobie lokomocji - konstrukcja mechaniczna i elektroniczna. „Pomiary - Automatyka - Robotyka PAR” 1/2013, 162-167.
  17. Czupryniak R., Trojnacki M., Throwable tactical robot-description of construction and performed tests, “Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems” 4/2010, 26-32.
  18. Walęcki M., Banachowicz K., Winiarski T., Research oriented motor controllers for robotic application, [in:] Kozłowski K. (ed.). Robot Motion and Control 2011 (LNCiS) Lecture Notes in Control & Information Sciences. Springer Verlag London Limited, 2012, 193
  19. Walęcki M., Banachowicz K., Stefańczyk M., Chojecki R., Wiśniowski M., Winiarski T., Uniwersalna struktura sprzętu badawczo-dydaktycznej platformy mobilnej, [in:] XII Krajowa Konferencja Robotyki - Postępy Robotyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2012, 305-314.
  20. Missala T., Safety of robots in a neighborhood of the. people and the new law of robotics, „Pomiary Automatyka, Robotyka” 1/2012, 48-52.
  21. Stefańczyk M., Banachowicz K., Walęcki M., Winiarski T., Nawigacja robotem Elektron z wykorzystaniem kamery 3D i lidaru, [in:] XII Krajowa Konferencja Robotyki - Postępy Robotyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2012, 265-274.
  22. Winiarski T., Banachowicz K., System akwizycji skorygowanej siły uogólnionej kontaktu, robota manipulacyjnego z otoczeniem, „Pomiary Automatyka Robotyka PAR” 2/2013, 390 394.