Mobil Robotların Formasyon Kontrolünde Giriş Kısıtlamaları

Bu çalışmada, Giriş/Çıkış Doğrusallaştırma Tekniği ile, holonomik olmayan mobil robotlara Lider-Takipçi Formasyon Kontrolü uygulandığında, daha iyi sonuçlar veren başlangıç koşulları araştırılmıştır. Başlangıç koşulları bir lider ve iki takipçi robotta denenmiştir. Kontrol kuralı, ilk takipçinin lidere göre istenilen mesafe ve açıyı; ikinci takipçinin lidere göre ve ilk takipçiye göre istenilen mesafeyi koruması şeklindedir. Simülasyonlarda başlangıç koordinatları, hızları ve açılarının değiştirilmesinin robotların tüm lider-takipçi yolculuğunda farklı davranmasına sebep olduğu gözlemlenmiştir. Makalenin sonunda, en iyi takip için optimal başlangıç koşulları önerilmiştir.

Input Constraints in Formation Control of Mobile Robots

The paper investigates the better possible combined initial conditions of leader-follower formations of nonholonomic mobile robots for Input/Output Linearization Technique. Initial conditions are applied to two followers and one leader robot. The first follower tries to maintain desired distance and angle towards the leader while the second follower tries to maintain desired distances to the first follower and the leader. In simulations, it is observed that, changing initial relative positions and velocities as well as angles can cause robots act differently throughout the whole leader- follower trajectory. At the end, optimum initial conditions are proposed for the best trajectory.

___

  • Desai, J. P., Ostrowski, J., & Kumar, V. (1998). Controlling formations of multiple mobile robots. Proceedings. 1998 IEEE International Conference on Robotics and Automation (Cat. No.98CH36146), 4, 2864–2869 c.4. https://doi.org/10.1109/ROBOT.1998.680621
  • Desai, J. P., Ostrowski, J. P., & Kumar, V. (2001). Modeling and control of formations of nonholonomic mobile robots. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 17(6), 905–908. https://doi.org/10.1109/70.976023
  • Edwards, D. B., Bean, T. A., Odell, D. L., & Anderson, M. J. (2004). A leader-follower algorithm for multiple AUV formations. 2004 IEEE/OES Autonomous Underwater Vehicles (IEEE Cat. No.04CH37578), 40–46. https://doi.org/10.1109/AUV.2004.1431191
  • Eren, T, Whiteley, W., Anderson, B. D. O., Morse, A. S., & Belhumeur, P. N. (2005). Information structures to secure control of rigid formations with leader-follower architecture. Proceedings of the 2005, American Control Conference, 2005., 2966–2971 c. 4. https://doi.org/10.1109/ACC.2005.1470425
  • Eren, Tolga. (2012). Formation shape control based on bearing rigidity. International Journal of Control, 85(9), 1361–1379. https://doi.org/10.1080/00207179.2012.685183
  • Fierro, R., Belta, C., Desai, J. P., & Kumar, V. (2001). On controlling aircraft formations. Proceedings of the 40th IEEE Conference on Decision and Control (Cat. No.01CH37228), 2, 1065–1070 c.2. https://doi.org/10.1109/CDC.2001.981026
  • Flores-Resendiz, J. F., & Aranda-Bricaire, E. (2020). A General Solution to the Formation Control Problem Without Collisions for First-Order Multi-Agent Systems. Robotica, 38(6), 1123–1137. https://doi.org/10.1017/S0263574719001280
  • Giulietti, F., Pollini, L., & Innocenti, M. (2000). Autonomous formation flight. IEEE Control Systems Magazine, 20(6), 34–44. https://doi.org/10.1109/37.887447
  • Gosiewski, Z., & Ambroziak, L. (2012). Formation Flight Control Scheme for Unmanned Aerial Vehicles. Içinde K. Kozłowski (Ed.), Robot Motion and Control 2011 (ss. 331–340). Springer London.
  • Hirzinger, G., Brunner, B., Dietrich, J., & Heindl, J. (1994). ROTEX-the first remotely controlled robot in space. Proceedings of the 1994 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2604–2611 c.3. https://doi.org/10.1109/ROBOT.1994.351121
  • Hua, Y., Dong, X., Hu, G., Li, Q., & Ren, Z. (2019). Distributed Time-Varying Output Formation Tracking for Heterogeneous Linear Multiagent Systems With a Nonautonomous Leader of Unknown Input. IEEE Transactions on Automatic Control, 64(10), 4292–4299. https://doi.org/10.1109/TAC.2019.2893978
  • Li, Z., Tang, Y., Huang, T., & Kurths, J. (2019). Formation Control with Mismatched Orientation in Multi-Agent Systems. IEEE Transactions on Network Science and Engineering, 6(3), 314–325. https://doi.org/10.1109/TNSE.2018.2851199
  • Ma, H.-J., Yang, G.-H., & Chen, T. (2021). Event-Triggered Optimal Dynamic Formation of Heterogeneous Affine Nonlinear Multiagent Systems. IEEE Transactions on Automatic Control, 66(2), 497–512. https://doi.org/10.1109/TAC.2020.2983108
  • Meng, Y., Chen, Q., Chu, X., & Rahmani, A. (2019). Maneuver Guidance and Formation Maintenance for Control of Leaderless Space-Robot Teams. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 55(1), 289–302. https://doi.org/10.1109/TAES.2018.2850382
  • Skjetne, R., Moi, S., & Fossen, T. I. (2002). Nonlinear formation control of marine craft. Proceedings of the 41st IEEE Conference on Decision and Control, 2002., 2, 1699–1704 c.2. https://doi.org/10.1109/CDC.2002.1184765
  • Wang, D., & Fu, M. (2019). Adaptive Formation Control for Waterjet USV With Input and Output Constraints Based on Bioinspired Neurodynamics. IEEE Access, 7, 165852–165861. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2953563
  • Wang, X., Ni, W., & Wang, X. (2012). Leader-Following Formation of Switching Multirobot Systems via Internal Model. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B (Cybernetics), 42(3), 817–826. https://doi.org/10.1109/TSMCB.2011.2178022
  • Wen, G., Chen, C. L. P., & Liu, Y. (2018). Formation Control With Obstacle Avoidance for a Class of Stochastic Multiagent Systems. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 65(7), 5847–5855. https://doi.org/10.1109/TIE.2017.2782229
  • Yang, X., & Fan, X. (2019). Robust Formation Control for Uncertain Multiagent Systems With an Unknown Control Direction and Disturbances. IEEE Access, 7, 106439–106452. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2932234
Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi-Cover
  • Başlangıç: 2009
  • Yayıncı: -
Sayıdaki Diğer Makaleler

Panel Güneş Kollektörlerinde Farklı Emici Yüzey Geometrilerinin Kullanımının Isıl Karakteristiklere olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Raşit ÇELİK, Ömer RESULOĞULLARI, Ali ERİŞEN

Kablosuz Sensör Ağlarında Parçacık Sürü Optimizasyonu, Sürekli Zaman Karınca Koloni Algoritması ve Girdap Arama Algoritması Yöntemleri ile Konum Belirleme

Feyza Nur ÇAKICI, Tolga EREN

Yapay Zekâ ile Kızılçam (Pinus brutia Ten.) ve Karaçam (Pinus nigra Arnold.) Ağaçlarında Üst Boy Tahmini

Emre KUZUGÜDENLİ

AA7075 Matrisli B4C+SiC Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Toz Takviyeli EEİ Yöntemiyle İşlenmesinde Boşalım Akımı ve Takviye Oranının İşlenmiş Yüzeyin Mikroyapısı ve Pürüzlülüğüne Etkisi

Gözde KESKİN, Gökan KÜÇÜKTÜRK, Muharrem PUL, Hakan GÜRÜN, Volkan BAYDAROĞLU

Kardan Şaftı Mukavemet ve Yorulma Ömür Analizi Örnek Uygulaması: 4x2 Ticari Araç Kardan Şaftı

Can ÇİVİ, Necati TAHRALI

Türkiye’de 50MW Üstü GES Üretimi Gerçekleştiren Şehirlerimizde Agrivoltaic Sistem Kullanılabilirliğinin İncelenmesi

Atıl Emre COŞGUN

İri Agrega Olarak İnşaat Yıkıntı Atığı, İnce Agrega Olarak Doğal ve Kırma Kum Kullanılan Betonun Bazı Mühendislik Özelliklerinin İncelenmesi

Mustafa Kürşad KORKUT, Osman ŞİMŞEK

OFDM-AIM İletim Tekniği için Karınca Kolonisi Optimizasyon Algoritması Tabanlı Alt-Blok Set Tasarımı

Mahmut YILDIRIM

Comparison of the Surface Quality of the Products Manufactured by the Plastic Injection Molding and SLA and FDM Method

Özgür ÖZDİLLİ

Betonarme Kolonların Yerdeğiştirme Kapasitesi Tahmini için Analitik Çalışma

Sinan CANSIZ