Modelado dinámico y simulación de un robot móvil de dirección por deslizamiento de cuatro ruedas utilizando gráficos lineales
Autores: McCormick, Eric; Lang, Haoxiang; de Silva, Clarence W.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado dinámico y simulación de un robot móvil de dirección por deslizamiento de cuatro ruedas utilizando gráficos lineales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Gráfica lineal
Modelado
Simulación
Sistema robótico móvil
Modelo de espacio de estados
Algoritmo genético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta la aplicación de los conceptos y enfoques de la teoría de grafos lineales (LG) en la modelización y simulación de un sistema robótico móvil de dirección por deslizamiento de cuatro ruedas. Se propone una representación LG del sistema, y se evalúa el modelo de espacio de estados acompañante de la dinámica de un sistema de robot móvil utilizando la caja de herramientas de MATLAB de teoría LG asociada, que fue desarrollada en nuestro laboratorio. Se emplea un método de estimación de parámetros basado en algoritmos genéticos (GA) para determinar los parámetros del sistema, lo que conduce a una simulación muy precisa del modelo. El modelo desarrollado luego es evaluado y validado comparando la trayectoria del modelo LG simulado con la trayectoria de un robot simulado en ROS Gazebo y datos experimentales obtenidos del sistema robótico físico. Los resultados obtenidos demuestran que el modelo LG propuesto, combinado con el proceso de estimación de parámetros GA, produce un método altamente preciso para modelar y simular un sistema robótico móvil.
Descripción
Este documento presenta la aplicación de los conceptos y enfoques de la teoría de grafos lineales (LG) en la modelización y simulación de un sistema robótico móvil de dirección por deslizamiento de cuatro ruedas. Se propone una representación LG del sistema, y se evalúa el modelo de espacio de estados acompañante de la dinámica de un sistema de robot móvil utilizando la caja de herramientas de MATLAB de teoría LG asociada, que fue desarrollada en nuestro laboratorio. Se emplea un método de estimación de parámetros basado en algoritmos genéticos (GA) para determinar los parámetros del sistema, lo que conduce a una simulación muy precisa del modelo. El modelo desarrollado luego es evaluado y validado comparando la trayectoria del modelo LG simulado con la trayectoria de un robot simulado en ROS Gazebo y datos experimentales obtenidos del sistema robótico físico. Los resultados obtenidos demuestran que el modelo LG propuesto, combinado con el proceso de estimación de parámetros GA, produce un método altamente preciso para modelar y simular un sistema robótico móvil.