Conducerea în cascadă a robotului mobil PatrolBot

Abstract

În cadrul acestui proiect de licență se prezintă un model de conducere al unui robot mobil nonholonomic (WMR) folosind strategia de urmărire a traiectoriei de referință (Trajectory-tracking control). Modelul propus se bazează pe o structură de control în cascadă care utilizează modelul cinematic invers al robotului în bucla internă de reglare și un control bazat pe modelul dinamic al robotului în bucla externă, având ca scop compensarea erorilor de viteză liniară și unghiulară. Controlerul cinematic din bucla externă folosește o arhitectură de tip Sliding Mode Control (SMC) pentru a obține rezultate precise și robuste. Obiectivele principale ale acestei lucrări au fost înțelegerea aprofundată a modelului cinematic al robotului mobil PatrolBot, dezvoltarea unei metode de conducere robustă în Matlab și C++ pentru simularea în software-ul MobileSim și implementarea în aplicații în timp real. Simulările, rezultatele cât și implementarea practică a conducerii în cascadă sunt prezentate în această lucrare pentru a demonstra performanțele sale în comparație cu alte strategii de control. Toate programele create în Matlab și în C++ au fost incluse și detaliate în cadrul lucrării, iar rezultatele obținute au fost prezentate sub formă de grafice pentru o vizualizare ușoară a evoluției sistemului în timp real. Pentru implementarea practică și desfășurarea experimentelor, s-a utilizat platforma mobilă PatrolBot în cadrul Laboratorului de Robotică al Facultății de Automatică, Calculatoare, Inginerie Electrică și Electronică din Universitatea "Dunărea de Jos" din Galați.