Autonomous Tracked Robots in Planar Off-Road Conditions: Modelling, Localization, and Motion Control

این تک نگاری در چارچوب رباتیک متحرک خارج از جاده تنظیم شده است. به طور خاص، در مورد مسائل مربوط به مدل‌سازی، محلی‌سازی و کنترل حرکت ربات‌های متحرک ردیابی شده که در شرایط لغزنده مسطح کار می‌کنند، بحث می‌کند. جابجایی ردیابی شده یک راه حل شناخته شده برای پلت فرم های سیار است که بر روی زمین های چالش برانگیز مختلف کار می کنند، به همین دلیل، رباتیک ردیابی شده یک زمینه تحقیقاتی مهم با کاربردهای فراوان (به عنوان مثال کشاورزی، معدن، عملیات جستجو و نجات، فعالیت های نظامی) را تشکیل می دهد. موضوعات خاص این مونوگراف عبارتند از: دیدگاه تاریخی وسایل نقلیه ردیابی شده و ربات های ردیابی شده. مدل ردیابی مسیر با در نظر گرفتن اثر لغزش. استراتژی های محلی سازی مبتنی بر کیلومتر شماری بصری. و کنترل‌کننده‌های حرکتی پیشرفته با جبران لغزش، اجرای کارآمد در زمان واقعی را تضمین می‌کنند. آزمایش‌های فیزیکی با یک ربات ردیابی واقعی ارائه شده‌اند که عملکرد بهتر رویکردهای جدید پیشنهادی به تکنیک‌های شناخته شده را نشان می‌دهد.

کلمات کلیدی: لغزش طولی، کیلومتر شماری بصری، کنترل جبران لغزش، کنترل پیش بینی قوی، ردیابی مسیر.

موضوعات مرتبط: رباتیک – مهندسی مکانیک – مکانیک – علوم کامپیوتر – هوش مصنوعی – برنامه ها

This monograph is framed within the context of off-road mobile robotics. In particular, it discusses issues related to modelling, localization, and motion control of tracked mobile robots working in planar slippery conditions. Tracked locomotion constitutes a well-known solution for mobile platforms operating over diverse challenging terrains, for that reason, tracked robotics constitutes an important research field with many applications (e.g. agriculture, mining, search and rescue operations, military activities). The specific topics of this monograph are: historical perspective of tracked vehicles and tracked robots; trajectory-tracking model taking into account slip effect; visual-odometry-based localization strategies; and advanced slip-compensation motion controllers ensuring efficient real-time execution. Physical experiments with a real tracked robot are presented showing the better performance of the suggested novel approaches to known techniques.

Keywords: longitudinal slip, visual odometry, slip-compensation control, robust predictive control, trajectory tracking.

Related subjects: Robotics – Mechanical Engineering – Mechanics – Computer Science – Artificial Intelligence - Applications