Un Persecución Difusa Pura para UGVs Autónomos Basado en Control Predictivo de Modelo y Control de Movimiento de Cuerpo Completo
Autores: Sui, Yaoyu; Yang, Zhong; Zhuo, Haoze; You, Yulong; Que, Wenqiang; He, Naifeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un Persecución Difusa Pura para UGVs Autónomos Basado en Control Predictivo de Modelo y Control de Movimiento de Cuerpo Completo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Adaptativo
Difuso
Persecución pura
Algoritmo de seguimiento de trayectoria
Vehículos terrestres no tripulados autónomos
Control predictivo basado en modelos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, proponemos un algoritmo adaptativo de seguimiento de trayectoria de búsqueda pura difusa para vehículos terrestres no tripulados (UGVs), abordando los desafíos de una navegación precisa y estable en entornos complejos. Los métodos tradicionales de búsqueda pura con distancias de anticipación fijas luchan por mantener la precisión en terrenos dinámicos y desiguales. Nuestro enfoque integra de manera única un algoritmo de control difuso que permite ajustes en tiempo real de la distancia de anticipación basados en la retroalimentación ambiental, mejorando así la precisión y suavidad del seguimiento. Además, combinamos esto con control predictivo de modelo (MPC) y control de movimiento de cuerpo completo (WBC), donde MPC pronostica estados futuros y ajusta óptimamente las acciones de control, mientras que WBC asegura un movimiento coordinado del UGV, manteniendo el equilibrio y la estabilidad, especialmente en terrenos difíciles. Esta integración no solo mejora la capacidad de respuesta a las condiciones cambiantes, sino que también permite ajustes dinámicos de equilibrio durante el movimiento. El algoritmo propuesto fue validado a través de simulaciones en Gazebo y experimentos en el mundo real en plataformas físicas. En las pruebas del mundo real, nuestro algoritmo redujo el error promedio de seguimiento de trayectoria en un 45% y la desviación estándar en casi un 50%, mejorando significativamente la estabilidad y precisión en comparación con los métodos tradicionales.
Descripción
En este artículo, proponemos un algoritmo adaptativo de seguimiento de trayectoria de búsqueda pura difusa para vehículos terrestres no tripulados (UGVs), abordando los desafíos de una navegación precisa y estable en entornos complejos. Los métodos tradicionales de búsqueda pura con distancias de anticipación fijas luchan por mantener la precisión en terrenos dinámicos y desiguales. Nuestro enfoque integra de manera única un algoritmo de control difuso que permite ajustes en tiempo real de la distancia de anticipación basados en la retroalimentación ambiental, mejorando así la precisión y suavidad del seguimiento. Además, combinamos esto con control predictivo de modelo (MPC) y control de movimiento de cuerpo completo (WBC), donde MPC pronostica estados futuros y ajusta óptimamente las acciones de control, mientras que WBC asegura un movimiento coordinado del UGV, manteniendo el equilibrio y la estabilidad, especialmente en terrenos difíciles. Esta integración no solo mejora la capacidad de respuesta a las condiciones cambiantes, sino que también permite ajustes dinámicos de equilibrio durante el movimiento. El algoritmo propuesto fue validado a través de simulaciones en Gazebo y experimentos en el mundo real en plataformas físicas. En las pruebas del mundo real, nuestro algoritmo redujo el error promedio de seguimiento de trayectoria en un 45% y la desviación estándar en casi un 50%, mejorando significativamente la estabilidad y precisión en comparación con los métodos tradicionales.