الملخص
للروبوتات المتحركة بعجلات ( WMRs ) العديد من التطبيقات في الوقت الحاضر في مجال الصناعة، النقل، والتفتيش وغيرها من المجالات الاخرى وبالتالي فإن أيجاد منظومة سيطرة لهذا النوع من الروبوتات لتقوم بتتبُع أثر معين تعد من المشكلات المهمة. هذا البحث يركز على على تطبيق انموذج مستند على المسيطر الجزئي نوع PID لحل مشكلة تتبُع الاثر. خوارزمية التحكم اعتمدت على تغذية الخطاء في موضع الروبوت المتحرك الى المسيطر (FOPID) لتوليد إشارات التصحيح التي تحول الى عزم دوران لعجلات القيادة ، تم حساب السرعة الخطية والسرعة الزاوية من خلال حل الانموذج الرياضي للحركة الديناميكية للروبوت المتحرك للوصول الى الوضع المطلوب . اشتق الانموذج الديناميكي للروبوت المتحرك للحالة التي لايتطابق فيها مركز الثقل مع الاطار المرجعي لمنصة الروبوت والتي اختيرت في منتصف محور عجلات القيادة ، كما تم الاخذ بنظر الاعتبار تأثير قوى القصور الذاتي للروبوت على الاطار المرجعي. استخدامت الخوارزمية التطوري لتعديل برامترات (Kp, Ki, Kd, a, and b) المسيطر الجزئي FOPID للروبوت المتحرك بعجلات. أظهرت نتائج المحاكاة فعالية المسيطر المقترح والذي تبين من تطبيق هذه المسيطر على أربعة انواع من المسارات ( مسار دائري، مسار شكل S ، مسار إنفينيتي ، و المسار المستقيم ولحالتين بوجود أضطراب خارجي و بدونه) ، كما بينت النتائج مطابقة جيدة لتتبع الاثر المطلوب وأن دالة الخطأ في الموضع تذهب بسرعة إلى الصفر.
المراجع
C. Canudas de Wit, H. Khennouf, C. Samson, and O. J. sordalen, "Nonlinear control design for mobile robot," in Recent Trends in Mobile Robots, Y. F. Zheng, Ed., World Scientific, 1993, pp. 121- 156.
Y. Kanayama, Y. Kimura, F. Miyazaki, and T. Noguchi, "A stable tracking control method for an autonomous mobile robot," Proc. IEEE Int. Conf. Rob. Autom., 1990, pp. 384-389.
C. Samson, "Time-varying feedback control of a nongolonomic cart," in Lecture Notes in Control and Information Science, C. Canudas de Wit, Ed. , Springerverlag, New York, 1991, pp. 125-151.
Nino-Suarez P. A., Aranda-Bricaire E., Velasco-Villa M. ,"Discrete-time sliding mode trajectory tracking control for a wheeled mobile robotic," Proceedings of the 45th IEEE conference on Decision and Control, San Diego, USA, December 13-15, 2006, pp. 3 025 – 3 057.
R. Fierro, and F. L. Lewis, "Control of a Nonholonomic Mobile Robot: Backstepping Kinematics into Dynamics"Journal of Robotic Systems 14(3), 149-163 (1997).
Oscar Castillo, Luis T. Aguilar, and Selene Cardenas, "Fuzzy logic tracking control for unicycle mobile robots," Engineering Letters, 13:2, EL_13_2_4 (Advance online Publication: 4 August 2006).
Ahmed S. Al-Araji, et al, "Applying posture identifier in designing an adaptive nonlinear predictive controller for nonholonomic mobile robot" Elsevier, Neurocomputing, 99, (2013), pp. 503-554.
H-X Zhang, G-J Dai and H Zeng, "A Trajectory Tracking Control Method for Nonholonomic Mobile Robot," Proceedings of the International Conference on Wavelet Analysis and Pattern Recognition Beijing, China, 2-4 Nov. 2007, pp. 7-11.
S. X. Yang, H. Yang, Q. Max and H. Meng, "Neural Dynamics Based Full-State Tracking Control of a Mobile Robot," Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics & Automation, New Orleans, LA, 2004, pp. 4614-4619.
A.M. Bloch, "Nonholonomic Mechanics and Control," New York: Springer-Verlag, 2003.
Y. Yamamoto and X. Yun, "Coordinating locomotion and manipulation of a mobile manipulator," in Recent Trends in Mobile Robots, Y. F. Zheng, Ed., World Scientific, 1993, pp. 157-181.
K. Hornik, M. Stinchcombe, and H. White, ‘‘Multilayer feedforward networks are universal approximators,’’ Neural Networks, 2, 359–366, 1989.
Tiemin Hu, and Simon X. yang, "Real-time motion control of a nonholonomic mobile robot with unknown dynamics" NSERC of Canada under grant RGPIN-227684. To S. X. Yang
Lewis, F. L., Jagannathan, S., and Yesildirek, A., "Neural network control of robot manipulators and nonlinear system," pp. 147-167, Taylor and Francis Ltd, T. J. International Ltd, Padstow, UK, 1999.
Xue, D., et al. "Linear Feedback Control Analysis and Design with MATLAB", USA: The soceity for Industrial and Applied Mathematics. 2007.
Back, T. "Evolutionary Algorithms in Theory and Practice", Oxford University Press, London, UK, 1996.
Goldberg, D. E. "Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning", Reading, MA: Addison-Wesley,1989.
Sumathi, et al., "Evolutionary Intelligence An Introduction to Theory and Applications with Matlab", Spring Verlag Berlin Heidelberg, German, 2008.
Ammar A. Aldair, "Neurofuzzy controller based full vehicle nonlinear active suspension system" Ph.D. thesis, University of Sussex Brighton UK, March 2012.
K. H. Su, Y. Y. Chen, S. F. Su, "Design of neural – fuzzy – based controller for two autononmously driven wheeled robot" Neuroconputing 73(2101)2478-2488.
Internet website < http://www.parallax.com>, Robotics with the Boe-Bot text manual v3.0, (accessed October 2011).
حقوق الطبع والنشر: يحتفظ مؤلفو الوصول المفتوح بحقوق الطبع والنشر لاعمالهم، ويتم توزيع جميع مقالات الوصول المفتوح بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License، والتي تسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط، بشرط ذكر العمل الأصلي بشكل صحيح. إن استخدام الأسماء الوصفیة العامة، والأسماء التجاریة، والعلامات التجاریة، وما إلی ذلك في ھذا المنشور، حتی وإن لم یتم تحدیدھ بشکل محدد، لا یعني أن ھذه الأسماء غیر محمیة بموجب القوانین واللوائح ذات الصلة. في حين يعتقد أن المشورة والمعلومات في هذه المجلة صحيحة ودقيقة في تاريخ صحتها، لا يمكن للمؤلفين والمحررين ولا الناشر قبول أي مسؤولية قانونية عن أي أخطاء أو سهو قد يتم. لا يقدم الناشر أي ضمان، صريح أو ضمني، فيما يتعلق بالمواد الواردة في هذه الوثيقة.