Некоторые задачи управления групповым движением подвижных роботов

Abstract

Розглянуто деякі задачі керування групою рухомих роботів, що мають певну масу і момент інерції та обладнаних пристроями для визначення свого положення в заданій двовимірній системі координат. Показано, що наявність неконтрольованих збурень, які діють на роботів, не дозволяє в загальному випадку розв’язати задачу керування рухом групи роботів, застосовуючи тільки програмне керування і стратегію «ведучий–ведений». Використовуючи декомпозицію загальної задачі керування груповим рухом, запропоновано ієрархічну дворівневу систему керування, яка поєднує програмне і позиційне (зі зворотним зв’язком) керування. Запропоновано такі алгоритми керування зі зворотним зв’язком, які дозволяють розв’язати досить широкий набір типових рухів групи роботів, а також за наявності фазових обмежень.

The control problem of team motion of moving robots that have certain masses and moments of inertia is considered. These robots are supposed to have navigation systems onboard for calculation of locations on the given 2-D plane. It is shown that generally in the presence of uncontrolled disturbances, the team motion control problem cannot be solved with application of a "leader-follower" strategy and program control. We decompose the team motion control problem and present a 2-tier hierarchical control system which includes both program and positional (feedback) control. The presented algorithms of feedback control calculation are applicable to a wide range of typical team motions of robots, also under phase constraints.