Decentralized leader-follower formation control within obstacle cluttered environments under field of view constraints

Decentralized leader-follower formation control within obstacle cluttered environments under field of view constraints

URI: https://www.openarchives.gr/aggregator-openarchives/edm/ntua/000011-123456789_53820
RDF/XML JSON-LD

This item is provided by the institution :
National Technical University of Athens

Repository :
Digital Library of National Technical University of Athens | Dspace@NTUA

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item^*

Title

Αποκεντρωμένος έλεγχος σχηματισμού "ρομπότ οδηγός-ρομπότ ακόλουθος" σε περιβάλλοντα εμποδίων υπό περιορισμούς οπτικού πεδίου (EL)

Decentralized leader-follower formation control within obstacle cluttered environments under field of view constraints (EN)

Creator

Γρατσία, Αικατερίνη (EL)

Gratsia, Aikaterini (EN)

Contributor

ntua (EL)

Βοσνιάκος, Γεώργιος-Χριστόφορος (EL)

Κυριακόπουλος, Κωνσταντίνος (EL)

Type

bachelorThesis

Thesis
Bachelor thesis (EN)

Issued

2021-09-08T09:12:24Z

2021-06-29

Year

2021 (EN)

Description

Η μελέτη των συστημάτων πολλαπλών ρομπότ αποτελεί ένα πολλά υποσχόμενο πεδίο τεχνολογίας. Ένας από τους κύριους στόχους ελέγχου αυτών των συστημάτων είναι η διατήρηση σχηματισμού. Οι προσεγγίσεις που βασίζονται σε σχηματισμούς «ρομπότ οδηγός-ρομπότ ακόλουθος» έχουν μελετηθεί εκτενώς από πολλούς ερευνητές με αποτέλεσμα να έχουν προκύψει αρκετές στρατηγικές ελέγχου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται το σχήμα ελέγχου της αναφοράς [1]. Η προσέγγιση αυτή αφορά ένα σύστημα μη ολονομικών, κινούμενων ρομπότ που λειτουργούν σε ένα άγνωστο περιβάλλον σε διαμόρφωση «ρομπότ οδηγός-ρομπότ ακόλουθος». Το προτεινόμενο σχήμα ελέγχου καθίσταται κατάλληλο για μία ποικιλία πρακτικών εφαρμογών λόγω της χρήσης αποκλειστικά τοπικών μετρήσεων οι οποίες λαμβάνονται από μία κάμερα που τοποθετείται στο ρομπότ ακόλουθο . Επιπλέον, λαμβάνεται υποψίν η κατάσταση απώλειας του ρομπότ οδηγού καθώς και οι περιορισμοί των εισόδων ελέγχου. Σκοπός της παρούσης διπλωματικής εργασίας αποτελεί ο έλεγχος της αποτελεσματικότητας των προτεινόμενων στρατηγικών ελέγχου σε απαιτητικά περιβάλλοντα. Για να επιτευχθεί ο συγκεκριμένος στόχος, τρεις μελέτες προσομοίωσης έχουν διεξαχθεί σε περιβάλλον MATLAB ενώ παρέχονται αποτελέσματα που αποδεικνύουν κατά πόσο αποτελεσματικό είναι το προτεινόμενο σχήμα ελέγχου σε καθένα από τα τρία περιβάλλοντα. (EL)

The study of Multi-Robot Systems is a promising technology field and formation keeping is one of the main objectives of multirobot control. The approaches based on Leader-Follower formations have been extensively studied and many control strategies have been proposed. In this particular diploma thesis the control strategy of reference [1] is studied. This approach considers nonholonomic mobile robots operating in unknown obstacle environment in L-F formation. The proposed control scheme is appropriate for a variety of practical applications due to use of exclusively local state measurements obtained by a stereo camera mounted on F and the non-necessity of knowledge of workspace. Plus, leader-loss situation has been considered and control input constraints have explicitly been taken into account. The objective of this particular diploma thesis is to check the effectiveness of the proposed control scheme in demanding workspaces. Therefore, three simulation studies have been conducted in MATLAB environment and the results show whether the control scheme is effective in each workspace. (EN)

Scientific field

Engineering and Technology
Mechanical Engineering (EN)

Engineering and Technology ▶ Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
Automation and control systems (EN)

Subject

Περιορισμοί οπτικού πεδίου (EL)

Κινούμενα ρομπότ (EL)

Αντιδραση απώλειας ρομπότ οδηγού (EL)

Αποφυγή άγνωστων εμποδίων (EL)

Παρακολούθηση ρομπότ οδηγού (EL)

Field of view constraints (EN)

Unknown obstacle avoidance (EN)

Leader tracking (EN)