logo móvil
Contáctanos

Controlador Local MPC SLERP Basado en Duales Cuaterniones para la Conducción Segura y Autónoma de Sillas de Ruedas Robóticas

Autores: Wang, Daifeng; Cao, Wenjing; Takanishi, Atsuo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Controlador Local MPC SLERP Basado en Duales Cuaterniones para la Conducción Segura y Autónoma de Sillas de Ruedas Robóticas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Control de movimiento
Silla de ruedas robótica
Planificador de ruta global
Control predictivo de modelo
Controlador local MPC
Algoritmo A*

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este trabajo, se propone el control de movimiento de una silla de ruedas robótica para lograr un movimiento seguro e inteligente en un escenario desconocido. El objetivo principal es desarrollar un marco integral para una silla de ruedas robótica que combine un planificador de ruta global y un controlador local de control predictivo por modelo (MPC). Se emplea el algoritmo A* para generar una ruta global. Para garantizar un movimiento seguro y direccional para el usuario de la silla de ruedas, se implementa un controlador local MPC teniendo en cuenta los puntos intermedios generados por un enfoque combinado con cuaterniones duales e interpolación lineal esférica (SLERP). Se utilizan cuaterniones duales por su manejo simultáneo de rotación y traducción, mientras que SLERP permite una interpolación de rotación suave y continua generando orientaciones intermedias entre dos orientaciones especificadas. La integración de estos dos métodos optimiza el rendimiento de navegación. El sistema se basa en el Sistema Operativo de Robot (ROS), con una silla de ruedas eléctrica equipada con 3D-LiDAR como base de hardware. Los resultados experimentales revelan la efectividad del método propuesto y demuestran la capacidad de la silla de ruedas robótica para moverse de manera segura desde la posición inicial hasta el destino. Este trabajo contribuye al desarrollo de un control de movimiento efectivo para sillas de ruedas robóticas, centrándose en la seguridad y mejorando la experiencia del usuario al navegar en entornos desconocidos.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro