martes, 6 de noviembre de 2012

[AUTOMATIZACIÓN] Resumen

Modeling and Control of Formations of Nonholonomic Mobile Robots

El documento anterior habla sobre la forma de controlar formaciones de robots móviles usando métodos de teoría de control no lineal y teoría de grafos. Centrándose principalmente en robots no holonómicos (robots que no son capaces modificar su dirección instantáneamente) dividiendo el tema en:
  1. Controlar un robot de dirección simple.
  2. Controlar robots seguidores en un pequeño grupo.
Introducción

Dependiendo de la situación, las leyes de control se basan en el seguimiento de la posición y orientación de el robot relativamente más cercano a ser el líder (el que va adelante) o a los 2 robots lideres (l - v y l - l respectivamente).

Otros temas que se abordan:
  1. Como escoger un grafo de control y la forma deseada sobre la base de las restricciones en el medio.
  2. Como planear cambios dependiendo de las limitaciones de los sensores.
  3. Como permitir formaciones que se dividen en subformaciones dando lugar a múltiples robots lideres.
Forma en que se comportan los robots ante un cambio en la formación.

Se modelaron equipos de robots como (g, r, H) donde g representa la posición y orientación del robot líder, r son variables de forma que describen las posiciones de los otros robots del equipo, H es el grafo de control que describe el comportamiento actual del equipo.

Leyes de control para variables de forma

En principio se mantienen leyes básicas donde cada robot solo esta programado para seguir a su líder o lideres. Esto es mostrado en la siguiente imagen.

Para el caso donde solo hay un líder (l - v), las coordenadas del robot seguidor se pueden escribir como:
Para el caso de varios lideres (l - l) es similar salvo unos cambios:

Estas sirven para mantener una longitud deseada entre líder o lideres y seguidor. Mediante sensores de distancia y métodos de control de se localizan los robots lideres y realizan el movimiento mediante formulas dadas por:

Donde  Y  son las velocidades lineales y angulares del centro de cada robot.

Transiciones en formaciones

En estas transiciones se manejan 3 constantes que describen la formación de robots:
  • Cada robot vértice, excepto aquellos con un borde entrante, hay al menos un robot sin borde entrante y al menos un borde saliente. Este es el robot principal.
  • Cada arista dirigida en el dígrafo va desde el vértice inferior hasta el superior.
  • El número de bordes entrantes para cualquier vértice Ri (i> 1) es menor o igual a un entero p <= dim (SE (N)), que describe el número de variables de salida para un robot dado.
Conclusiones

El documento en general habla solamente del proceso y la forma en que los robots se comunican para dar a conocer su posición y que mediante el algoritmo de formación se puedan acomodar y así evitar chocar con obstáculos.

Se requiere teoría de control para manejar la entrada de los sensores y la salida expresada en función del movimiento realizado, ya sea utilizando una formación u otra, y la manera de detectar los lideres de la formacion.

Ya que los robots realizan movimientos sencillos, los lideres siempre estan en movimiento, mientras que los seguidores siempre esperan a que pasen estos. Esto tambien se decide mediante teoría de control, en base a la posicion, los obstaculos y si hay un lider al frente, se decide cuanto tiempo hay que esperar para que el pase si no se es lider.

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