2019
Identification of dynamics of movement of the differential mobile robotic platform controlled by fuzzy controller
VACHO, Lukáš, Martin OLEJÁR, Dušan HRUBÝ, Vladimír CVIKLOVIČ, Jan VALÍČEK et. al.Basic information
Original name
Identification of dynamics of movement of the differential mobile robotic platform controlled by fuzzy controller
Name in Czech
Identifikace dynamiky pohybu diferenciální mobilní robotické platformy ovládané fuzzy řadičem
Authors
VACHO, Lukáš (703 Slovakia, guarantor), Martin OLEJÁR (703 Slovakia), Dušan HRUBÝ (703 Slovakia), Vladimír CVIKLOVIČ (703 Slovakia), Jan VALÍČEK (203 Czech Republic, belonging to the institution), Zuzana PALKOVÁ (703 Slovakia, belonging to the institution), Marta HARNIČÁROVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Hakan TOZAN (792 Turkey)
Edition
Tehnicki Vjesnik, Osijek, Chorvatsko, Sveuciliste Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, 2019, 1330-3651
Other information
Language
English
Type of outcome
Article in a journal
Field of Study
20204 Robotics and automatic control
Country of publisher
Croatia
Confidentiality degree
is not subject to a state or trade secret
References:
Impact factor
Impact factor: 0.670
RIV identification code
RIV/75081431:_____/19:00001696
Organization unit
Institute of Technology and Business in České Budějovice
UT WoS
000499332300015
Keywords (in Czech)
Dynamický systém; Fuzzy ovladač; Inkrementální senzor; Mobilní robot; Modelování
Keywords in English
Dynamic systém; Fuzzy controller; Incremental sensor; Mobile robot; Modelling
Changed: 22/4/2020 14:27, Ing. Anna Palokha
V originále
Mobile robots with differential chassis are very often used because of simple construction and a smaller number of drive and sensors elements. For practical applications, it is necessary to know the kinematic and dynamic structure of the differential mobile robot. This paper deals with identification of the dynamics of the differential robotic platform, using differential kinematics. Electro-optical rpm sensors obtain required values such as speed of the driven wheels. Identification of dynamic system is used to determine the dynamic characteristics of power subsystem of developed EN 20 robot, whose control subsystem is created by single-chip microcontroller. Response of the dynamic system is monitored along with the peripheral velocity of the right and left drive wheels. Incremental encoders that work on optics principle measure the speeds of both wheels. It was necessary to calibrate the sensors and obtain constants for precise speed determination. The monitored system with the dumped oscillation characteristic is approximated by a system with the inertia of the 2nd order. Dynamic system parameters are found. The system approximation is suitable for given evolution of circumferential speeds of the right and left wheels. This is confirmed by the quantitative determination coefficients R2. The equations for calculating peripheral velocities of driving wheels are applied to the system of the differential equations for the differential chassis. A mathematical model of the mobile robot EN20 was obtained for testing control algorithms, where a robot is equipped with sensory systems and it is designed for interior conditions. Fuzzy controller with 49 interference rules is used to control the mobile robot. The real mobile robot path matches the path determined according to simulation model. © 2019, Strojarski Facultet. All rights reserved.
In Czech
Mobilní roboty s diferenciálním podvozkem se často používají kvůli jednoduché konstrukci a menšímu počtu pohonných a senzorových prvků. Pro praktické aplikace je nutné znát kinematickou a dynamickou strukturu diferenciálního mobilního robota. Tento článek se zabývá identifikací dynamiky diferenciální robotické platformy pomocí diferenciální kinematiky. Elektricko-optické snímače otáček získávají požadované hodnoty, jako je rychlost hnaných kol. Identifikace dynamického systému se používá k určení dynamických charakteristik subsystému výkonu vyvinutého robota EN 20, jehož řídicí subsystém je tvořen jednočipovým mikrokontrolérem. Odezva dynamického systému je sledována spolu s obvodovou rychlostí pravého a levého hnacího kola. Inkrementální kodéry, které pracují na principu optiky, měří rychlosti obou kol. Bylo nutné kalibrovat senzory a získat konstanty pro přesné stanovení rychlosti. Monitorovaný systém s dumpingovou charakteristikou oscilace je aproximován systémem s setrvačností 2nd objednávka. Nalezeny jsou dynamické parametry systému. Aproximace systému je vhodná pro daný vývoj obvodových rychlostí pravého a levého kola. To potvrzuje i kvantitativní stanovení koeficientů R 2 . Rovnice pro výpočet obvodových rychlostí hnacích kol jsou aplikovány na systém diferenciálních rovnic pro diferenciální podvozek. Pro testování řídicích algoritmů byl získán matematický model mobilního robota EN20, kde je robot vybaven senzorickými systémy a je navržen pro vnitřní podmínky. K ovládání mobilního robota se používá fuzzy řadič s 49 interferenčními pravidly. Skutečná cesta mobilního robota odpovídá cestě určené podle simulačního modelu. © 2019, Strojarski Facultet. Všechna práva vyhrazena.