نبذة مختصرة : Η θεώρηση του προβλήματος σχεδιασμού κίνησης ενός ρομποτικού συστήματος ως ενός προβλήματος βελτιστοποίησης αποτελεί ιδιαίτερα γνωστή και δημοφιλή πρακτική. Η ανάγκη για χρονικά αποδοτικές και εύκολα υπολογίσιμες μεθόδους σχεδιασμού κίνησης, είναι απαρα- ίτητη για την αυτονομία των ρομποτικών συστημάτων σε περιοχές όπου η ανθρώπινη πρόσβαση ή ο τηλεχειρισμός εμφανίζουν δυσκολίες. Τέτοιες τεχνικές είναι πλέον εφικτές χάρη στην απο- δοτικότητα και τη σθεναρότητα μεθόδων αριθμητικής επίλυσης προβλημάτων βελτιστοποίησης και την ευρεία γωνστική βάση από τον τομέα του βέλτιστου ελέγχου. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εφαρμογή υπάρχοντων μεθόδων για την γρήγορη και αξιόπιστη παραγωγή τέτοιων ακολουθιών κίνησης κάνοντας χρήση απλών μαθηματικών αναπαραστάσεων για την περιγραφή της κίνησης, όπως πολυωνυμικές παρεμβο- λές και φάσεις βάδισης, και του περιβάλλοντος χώρου, μαζί με τη χρήση απλών δυναμικών μοντέλων, εμπνευσμένων από τη φυσική. Παρουσιάζουμε ένα πακέτο λογισμικού το οποίο παράγει πλήρεις ακολουθίες κίνησης για ένα ρομποτικό σύστημα, δεδομένων περιορισμών στη δυναμική του, την κίνηση και την αρχική και θεμιτή του θέση. Για να επιτευχθεί αυτό, το πρόβλημα διακριτοποιείται και γίνεται χρήση ενός interior point method solver μη-γραμμικών προβλημάτων βελτιστοποίησης με σκοπό την εύρεση μίας βέλτιστης λύσης, βάσει των προ- αναφερθέντων περιορισμών και (προαιρετικά) κάποια συνάρτησης κόστους. Παρουσιάζουμε μερικά παραδείγματα εκτέλεσης σε ορισμένα συστήματα: ένα σύστημα cart-pole, ένα 2D quadrotor και ένα δυναμικό μοντέλο αναπαράστασης βαδίζοντων ρομπότ αιωρούμενης βάσης. Το λογισμικό που αναπτύχθηκε, είναι εύκολα επεκτάσιμο ώστε να υποστηρίζει και άλλα δυ- ναμικά μοντέλα συστημάτων και αναπαραστάσεις κατάστασης ή κίνησης. ; The approach of motion planning as an optimisation problem in robotic systems is well- documented and widely applied. The need for quick and computationally efficient motion planning methods is required for the improvement of robotic autonomy in places where human intervention ...
Processing Request
No Comments.