LEADER FOLLOWER SLAM BASED NAVIGATION AND FLEET MANAGEMENT CONTROL. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF OMAR_ALBURAIKI.pdf Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذه الأطروحة، تم معالجة مشكلة تشكيل أسطول من الربوتات بإتباع استراتيجية القائد والتابع في حين ان هذا الاسطول يستخدم نظام الملاحة التزامني لتحديد المسار. تم تطوير نظام للسيطرة والتحكم في تشكيل هذا الأسطول من الروبوتات. فقد تم تصميم النظام المقترح عن طريق تثبيت وحدة الملاحة SLAM على الروبوت الذي يستخدم قائدا للأسطول المفترض أن يقع في مركز القائد للمجموعة، وقد تم تطوير نظام للتحكم في تموضع الربوبوتات في هذا الاسطول حول بعضها البعض ولمنع تصادمها بناءا على استخدام خاصية مجالات الجذب والتباعد. في حالة المعرفة التامة لديناميكا الربوتات تم إلغاء المركبات غير الخطية لكل روبوت بإستخدام التغذية الراجعة الخطية ثم تم تطبيق نظام تحكم التموضع والمسار. أما في حالة عدم معرفة ديناميكا الربوبوتات فقد تم استخدام الشبكات العصبية لتعريف ديناميكا الروبوت ومن ثم تم تطبيق نظام تحكم التموضع والمسار المقترح. استقرار نظام التحكم المقترح تم تحليها واثباتها باستخدام طريقة ليابانوف. النظام الذي تم تصميمة قادرا على التعامل مع مهام قد تكون صعبة او معقدة مثل استكشاف الاماكن او البيئات المجهولة ودخول المناطق غير الامنه بالنسبة للبشر، وايضا عمليات النقل من مكان الى آخر وغيرها.

English Abstract

In this thesis, the problem of fleet formation under leader-follower strategy and the whole fleet navigation has been addressed using simultaneous localization and mapping (SLAM) navigation unit and artificial potential field formation approach. The framework is developed to control the navigation and formation of a fleet of nonholonomic robots. The proposed framework is developed by installing the SLAM navigation unit on the group leader and, on the assumption that the leader is located in the group center, the potential fields formation control strategy is used to localize all followers around their leader. The formation control is developed such that the potential fields control inputs for the followers to control their desired positions around their leader. The nonlinearities of the nonholonomic robot is canceled using feedback linearization, and the case when all robot dynamics are known is considered. The formation stability of each follower is analyzed using the Lyapunov method and its derivation is provided. The formation control also designed on the assumption that all system dynamics are unknown. In this case on-line NN weight tuning algorithms used to estimate the robot dynamics to guarantee tracking a desired following path. The followers will rack its desired trajectory which is generated based on the potential fields. This system will be able to handle cooperative tasks like exploring unknown environments, delivering goods and so on

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Systems
Department:	College of Computing and Mathematics > lndustrial and Systems Engineering
Committee Advisor:	El Ferik, Sami
Committee Members:	Al-Sunni, Fouad and mysorewala, Muhammad
Depositing User:	AL-BURAIKI SALEM (g200805420)
Date Deposited:	01 Jan 2013 10:31
Last Modified:	31 Dec 2020 08:09
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138817