Motion control for nonholonomic unicycle robots

Robots besturen in een rommelige omgeving

Om in een rommelige omgeving veilig te kunnen functioneren, hebben autonome robots slimme motion control-strategieën nodig. De bewegingsbesturing van robots op wielen die niet zijwaarts kunnen verplaatsen (zogenaamde niet-holonomische robots), is echter een uitdaging. Hun zijwaartse beperkingen maakt traditionele besturingsmethoden onvoldoende voor precieze bewegingen. 

In haar promotieonderzoek richtte Tinghua Li zich op het ontwikkelen van algoritmen voor niet-holonomische robots in een onbekend rommelig scenario, waarbij de robot voor de verkenning uitsluitend vertrouwt op de beperkte sensorische metingen aan boord. Ze sluit de kloof tussen waarnemings- en controletaken door de geprojecteerde gradiënt-opstijging-bronzoekende controle en veiligheidsgarantie te introduceren voor een enkele robot die een onbekend signaalveld doorkruist waar willekeurige obstakels bestaan. Li's belangrijkste bijdragen liggen in het controleontwerp met asymptotische convergentieanalyse, het CBF-ontwerp met uniforme relatieve graad. 

Voor een situatie met meerdere robots stelt Li een gedistribueerd CBF-QP-framework voor, voor het vermijden van botsingen en het behouden van connectiviteit in flocking cohesie controle probleem. Ze presenteert een adaptief afstandsbeleid voor flexibele coördinatie. Met haar bijdragen levert Li algoritmen die de vier eigenschappen van het besturingssysteem garanderen: veiligheidsgarantie, configuratiestabilisatie, haalbaarheid van optimalisatie en flexibiliteit van groepsgedrag.

Tinghua Li voerde haar onderzoek uit bij het Engineering and Technology institute Groningen (ENTEG), afdeling Discrete Technologie en Productie Automatisering, met financiering van het Chinese Scholarship Council. 

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/42d5a8e5-d717-435d-8c8a-de6c0fe17cb2