Controle robusto descentralizado de movimentos coordenados de robôs heterogêneos

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dc.contributorTerra, Marco Henrique
dc.creatorInoue, Roberto Santos
dc.date2012-01-12
dc.date2012-04-18
dc.date.accessioned2017-11-15T11:21:00Z
dc.date.available2017-11-15T11:21:00Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionEste trabalho trata da coordenação de robôs heterogêneos que consiste em um robô helicóptero e em múltiplos robôs móveis com rodas, de modo que estes sigam um líder. Para atingirmos este objetivo, neste trabalho desenvolve-se a estimação da atitude e posição de um robô utilizando filtros robustos. Os filros realizam a fusão dos sinais de uma unidade de medida inercial de baixo custo e de um receptor GPS (Global Positioning System) considerando um modelo de corpo rígido formulado em termos de quatérnios. Resultados experimentais são apresentados baseados em um estudo comparativo entre os filtros robustos e o filtro de Kalman. Desenvolve-se o controle de um robô móvel com rodas deslizantes e de um robô helicóptero. Para realizar o controle robusto utilzia-se um regulador robusto recursivo. Simulaçõoes do robô móvel com rodas deslizantes e do robô helicóptero são apresentadas utilizando os parâmetros de um robô móvel Pioneer 3AT e de um robô helicóptero RMAX. Desenvolve-se também um mini robô helicóptero e uma base de movimento para realização de testes de controle do mini robô helicóptero constiste de um mini helimodelo e de um piloto automático baseado em um microprocessador com conectividade Wi-Fi, uma unidade de medida inercial e uma placa de controle de servos motores. E por fim, desenvolve-se a coordenação de robôs heterogêneos de modo que estes sigam um líder. Para isto é utilziado um controlador descentralizado e cooperativo cuja finalidade é gerar trajetórias de referência para que os robôs heterogênos se movimentem em formação rígida.
dc.descriptionThis research deals with the coordination of the heterogeneous robots, consisting of a robotic helicopter and multiple uheeled mobile robots, to achieve this aim this work develops the estimation of attitude, heading and positions of a robot based on robust filters. The filters perform the fusion of the signals of a low-cost inertial measurement unit and a GPS (Global Positioning System) receiver considering a rigid body model formulated in terms of quaternions. Experimental results are presented based on a comparative study of the robust filters and Kalman filter. It develops a robust control scheme of a ski-steering mobile robot and a robotic helicopter. The robust control is performed through a the robust recursive regulator. Simulations of the skid-steering mobile robot and a robotic helicopter are presented using the parameters of a Pioneer 3AT and a robotic helicopter RMAX. It also develops a mini robotic helicopter and a motion base to perform control test of a mini robotic helicopter. The mini robotic helicopter consists of a mini helicopter TREX 450 XL and an autopilot based on a microprocessor with Wi-Fi, an inertial measurement unit a servo control board. To finish, it develops the coordination of the heterogeneous robots in order to perform a leader strategy based on the concept of rigid formation.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-14022012-095557/
dc.identifierdoi:10.11606/T.18.2012.tde-14022012-095557
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/3425
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectControle de formação
dc.subjectRobótica
dc.subjectRobô móvel
dc.subjectRobô helicóptero
dc.subjectFiltro robusto
dc.subjectFiltro de Kalman
dc.subjectControle robusto
dc.subjectFormation control
dc.subjectRobust control
dc.subjectRobotics
dc.subjectRobotic helicopter
dc.subjectMobile robot
dc.subjectKalman filtering
dc.subjectRobust filtering
dc.titleControle robusto descentralizado de movimentos coordenados de robôs heterogêneos
dc.titleDecentralized robust control of coordinated movements of heterogeneous robots
dc.typeTese de Doutorado
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Teses e Dissertações (BDTD USP)