Un controlador de ruta autónomo en un sistema en chip para un robot camarón
Autores: Barrios-dV, Sergio; Lopez-Franco, Michel; Rios, Jorge D.; Arana-Daniel, Nancy; Lopez-Franco, Carlos; Alanis, Alma Y.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un controlador de ruta autónomo en un sistema en chip para un robot camarón
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Planificación de trayectorias
Sistema de seguimiento de trayectorias
BlueBotics Shrimp III
Control neural
Sistema en Chip Xilinx Zynq
Cinemática inversa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un sistema de planificación de rutas y seguimiento de trayectorias para un BlueBotics Shrimp III, que es un robot móvil articulado para la navegación en terrenos difíciles. El sistema incluye un controlador óptimo inverso neuronal descentralizado, un modelo cinemático inverso y un algoritmo de planificación de rutas. El control de motores se obtiene en base a una red neuronal de alto orden recurrente en tiempo discreto entrenada con un filtro de Kalman extendido, y un controlador óptimo inverso diseñado sin resolver la ecuación de Hamilton Jacobi Bellman. Para operar todo el sistema en una aplicación en tiempo real, se utiliza un Sistema en Chip (SoC) Xilinx Zynq. Esta implementación permite un buen rendimiento y cálculos rápidos en tiempo real, de manera que el robot pueda explorar y navegar de forma autónoma en entornos no estructurados. Por lo tanto, este documento presenta el diseño e implementación de un sistema en tiempo real para la navegación de robots que integra, en un Sistema en Chip Xilinx Zynq, algoritmos de control neuronal, procesamiento de imágenes, planificación de rutas, cinemática inversa y seguimiento de trayectorias.
Descripción
Este documento presenta un sistema de planificación de rutas y seguimiento de trayectorias para un BlueBotics Shrimp III, que es un robot móvil articulado para la navegación en terrenos difíciles. El sistema incluye un controlador óptimo inverso neuronal descentralizado, un modelo cinemático inverso y un algoritmo de planificación de rutas. El control de motores se obtiene en base a una red neuronal de alto orden recurrente en tiempo discreto entrenada con un filtro de Kalman extendido, y un controlador óptimo inverso diseñado sin resolver la ecuación de Hamilton Jacobi Bellman. Para operar todo el sistema en una aplicación en tiempo real, se utiliza un Sistema en Chip (SoC) Xilinx Zynq. Esta implementación permite un buen rendimiento y cálculos rápidos en tiempo real, de manera que el robot pueda explorar y navegar de forma autónoma en entornos no estructurados. Por lo tanto, este documento presenta el diseño e implementación de un sistema en tiempo real para la navegación de robots que integra, en un Sistema en Chip Xilinx Zynq, algoritmos de control neuronal, procesamiento de imágenes, planificación de rutas, cinemática inversa y seguimiento de trayectorias.