Una Nueva Arquitectura de Control Basada en Árboles de Comportamiento para un Robot Móvil Omni-Direccional
Autores: Bernardo, Rodrigo; Sousa, João M. C.; Botto, Miguel Ayala; Gonçalves, Paulo J. S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una Nueva Arquitectura de Control Basada en Árboles de Comportamiento para un Robot Móvil Omni-Direccional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Sistemas robóticos
árbol de comportamiento
Robot móvil omnidireccional
Estructura de control jerárquica
Adaptabilidad
Flexibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas robóticos están cada vez más presentes en entornos dinámicos. Este documento propone una estructura de control jerárquica en la que se utiliza un árbol de comportamiento (BT) para mejorar la flexibilidad y adaptabilidad de un robot móvil omnidireccional para la estabilización de puntos. La flexibilidad y la adaptabilidad son cruciales en cada nivel del bucle de sentido-plan-actuar para implementar soluciones robóticas robustas y efectivas en entornos dinámicos. El BT propuesto combina la toma de decisiones de alto nivel y el monitoreo continuo de la ejecución, aplicando control predictivo no lineal (NMPC) para la estabilización de puntos de un robot móvil omnidireccional. La arquitectura de control propuesta puede guiar al robot móvil a cualquier configuración dentro del espacio de trabajo, mientras satisface las restricciones de estado (por ejemplo, evitación de obstáculos) y las restricciones de entrada (por ejemplo, límites del motor). La efectividad del controlador se validó a través de un conjunto de escenarios de simulación realistas y experimentos en un entorno real, donde un robot móvil industrial omnidireccional realizó una tarea de estabilización de puntos con evitación de obstáculos en un espacio de trabajo.
Descripción
Los sistemas robóticos están cada vez más presentes en entornos dinámicos. Este documento propone una estructura de control jerárquica en la que se utiliza un árbol de comportamiento (BT) para mejorar la flexibilidad y adaptabilidad de un robot móvil omnidireccional para la estabilización de puntos. La flexibilidad y la adaptabilidad son cruciales en cada nivel del bucle de sentido-plan-actuar para implementar soluciones robóticas robustas y efectivas en entornos dinámicos. El BT propuesto combina la toma de decisiones de alto nivel y el monitoreo continuo de la ejecución, aplicando control predictivo no lineal (NMPC) para la estabilización de puntos de un robot móvil omnidireccional. La arquitectura de control propuesta puede guiar al robot móvil a cualquier configuración dentro del espacio de trabajo, mientras satisface las restricciones de estado (por ejemplo, evitación de obstáculos) y las restricciones de entrada (por ejemplo, límites del motor). La efectividad del controlador se validó a través de un conjunto de escenarios de simulación realistas y experimentos en un entorno real, donde un robot móvil industrial omnidireccional realizó una tarea de estabilización de puntos con evitación de obstáculos en un espacio de trabajo.