Control no-lineal de redes de robots moviles con restricciones no-holonomicas para la resolucion del problema de formacion

Abstract

Los robots móviles cuentan con la capacidad de desplazarse en espacios de grandes dimensiones, por lo cual su espacio de trabajo es mayor que el de los robots manipuladores. En consecuencia, al integrar un robot móvil con un robot manipulador se extienden las capacidades de ambos robots. Aun más, si dicho robot se incorpora dentro de un grupo de robots entonces es posible plantear tareas colaborativas. Sin embargo, algunos robots móviles que emplean ruedas para desplazarse presentan restricciones no holonomicas, las cuales restringen las velocidades con las que puede desplazarse en un espacio de trabajo prácticamente infinito. La presente tesis doctoral tiene por objetivo resolver el problema de las restricciones no holonomicas en redes de robots móviles para alcanzar una formación deseada. Se plantean tres posibles escenarios: Formación con retardos variables en la interconexión. En el cual, los retardos comprometen el desempeño de los robots móviles, no obstante es posible demostrar que si dichos retardos son acotados (así como también sus primeras cuatro derivadas) se logra resolver la formación. Formación sin mediciones de velocidad. En este escenario se resuelve el problema de formación usando únicamente mediciones de posición, ante la falta de mediciones de velocidad, como sucede en la práctica. Formación con restricciones de entrada. Teóricamente es factible cumplir con un objetivo de control en un corto lapso de tiempo dada una entrada que no resulta práctica en un sistema real. Bajo esta idea, se resuelve el problema de formación considerando las cotas superiores que presentan los actuadores de los robots móviles. En la sección 4 se exponen brevemente las teorías y lemas utilizados para demostrar, que, bajo ciertas condiciones, los controladores propuestos resuelven el problema de formación para sistemas no holonomicos. Con la intención de ilustrar el desempeño de los esquemas propuestos, en la sección 5 se presentan los tres escenarios simulados por computadora.