Upravljanje gibanjem mobilnog robota zasnovano na modelsko prediktivnom upravljanju

diplomski rad

• Naslov (engleski): Motion planning of mobile robots based on model predictive control
• Autor: Luka Markovinović
• Mentor: Marija Seder (mentor)
• Član povjerenstva: Marija Seder (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivan Petrović (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Juraj Peršić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2022-07-12, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Elektrotehnika

Sažetak

U diplomskom radu je proučena teoretska pozadina MPC kontrolera te njegovo korištenje za praćenje putanje na primjeru diferencijalnog mobilnog robotskog sustava. Također, konveksna dekompozicija slobodnog prostora je uključena u optimizacijski problem za sigurnosna ograničenja gibanja robota. Objašnjeni su pojedini djelovi optimizacijskog problema te su komentirani parametri i optimizacijske težine dobivene testiranjem u simulatoru. Na poslijetku, prikazani su rezultati testiranja u simulatoru gdje je MPC kontroler uspoređen s modificiranim PP kontrolerom. Za implementaciju kontrolera korištena je biblioteka otvorenog koda ACADO. Algoritam je implementiran u C++ programskom jeziku kao ROS paket za korištenje s move_base paketom za navigaciju.

Sažetak (engleski)

This master's thesis explores the theoretical background of the MPC controller and its use for path following for implementation on a differential mobile robot. For the safety constraints of the robot, convex decomposition of free space was incorporated into the optimization problem. Components of the optimization problem were explained, as well as the optimization weights and controller parameters. Finally, the results of simulation testing were presented and a comparison between the MPC and PP controller was given. For the controller implementation, open source toolkit ACADO was used. The algorithm was implemented in C++ programming language as a ROS package for usage with the move_base package for navigation.

• Ključne riječi: navigacija; ROS; mobilna robotika; MPC planer; upravljanje; praćenje puta; konveksna dekompozicija slobodnog prostora
• Ključne riječi (engleski): navigation; ROS; mobile robotics; MPC planner; control; path following; convex free space decomposition
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:805784
• Studijski program: Naziv: Elektrotehnika i informacijska tehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (mag. ing. el. techn. inf.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-01-14 09:27:22