La coordinación de movimiento de múltiples robots móviles autónomos bajo restricciones duras y blandas
Autores: Anogiatis, Spyridon; Trakas, Panagiotis S.; Bechlioulis, Charalampos P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La coordinación de movimiento de múltiples robots móviles autónomos bajo restricciones duras y blandas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Enfoque
Control de movimiento
Robots
Obstáculos
Restricciones
Control distribuido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un enfoque distribuido para el problema de control de movimiento de un pelotón de robots monociclo que se desplazan por un entorno desconocido lleno de obstáculos estáticos bajo múltiples restricciones operativas duras y suaves. Cada robot tiene una cámara a bordo para determinar su posición relativa con respecto a su predecesor y sensores de proximidad para detectar y evitar obstáculos cercanos. Además, ningún robot aparte del líder puede localizarse de forma independiente dentro del espacio de trabajo dado. Para superar esta limitación, proponemos un novedoso protocolo de control distribuido para cada robot de la flota, utilizando la metodología de Control de Rendimiento Adaptativo (APC). Al utilizar el enfoque de APC para abordar las restricciones de entrada mediante la modificación en línea de las especificaciones de error, nos aseguramos de que cada seguidor siga efectivamente a su predecesor sin encontrar colisiones con obstáculos, al mismo tiempo que mantiene contacto visual con el robot precedente, garantizando así la conectividad visual entre robots. Finalmente, se presentan extensos resultados de simulación para demostrar la efectividad del sistema de control presentado junto con un experimento en tiempo real realizado en un sistema robótico real para validar la viabilidad del enfoque propuesto en escenarios del mundo real.
Descripción
Este documento presenta un enfoque distribuido para el problema de control de movimiento de un pelotón de robots monociclo que se desplazan por un entorno desconocido lleno de obstáculos estáticos bajo múltiples restricciones operativas duras y suaves. Cada robot tiene una cámara a bordo para determinar su posición relativa con respecto a su predecesor y sensores de proximidad para detectar y evitar obstáculos cercanos. Además, ningún robot aparte del líder puede localizarse de forma independiente dentro del espacio de trabajo dado. Para superar esta limitación, proponemos un novedoso protocolo de control distribuido para cada robot de la flota, utilizando la metodología de Control de Rendimiento Adaptativo (APC). Al utilizar el enfoque de APC para abordar las restricciones de entrada mediante la modificación en línea de las especificaciones de error, nos aseguramos de que cada seguidor siga efectivamente a su predecesor sin encontrar colisiones con obstáculos, al mismo tiempo que mantiene contacto visual con el robot precedente, garantizando así la conectividad visual entre robots. Finalmente, se presentan extensos resultados de simulación para demostrar la efectividad del sistema de control presentado junto con un experimento en tiempo real realizado en un sistema robótico real para validar la viabilidad del enfoque propuesto en escenarios del mundo real.