Optimization of Omnidirectional Mobility in Mobile Robotic Applications

Abstract

Els robots mòbils omnidireccionals ofereixen propietats de navegació excel·lents en aplicacions exigents. La tesi titulada “Optimization of Omnidirectional Mobility in Mobile Robotic Applications” té per objectiu la millora de la mobilitat omnidireccional i de la seva comprensió.

La comprensió de la mobilitat omnidireccional es promou amb nous mètodes que faciliten l’anàlisi de sistemes omnidireccionals. Concretament, es proposa una tècnica simplificada per calcular i interpretar les velocitats angulars de les rodes d’un robot en funció de l’ordre de moviment corresponent. En aquest context, també es defineix un paràmetre que representa la velocitat màxima assolible per una plataforma omnidireccional independentment de la direcció del moviment.

L’optimització de la mobilitat omnidireccional se centra en la millora de l’aproximació de les trajectòries executades a les de consigna. Així doncs, s’analitzen els errors sistemàtics que afecten l’estimació de la posició d’un robot i es proposen dos mètodes de calibratge per tal de reduir-los.

La combinació dels treballs presentats contribueix a entendre i optimitzar la mobilitat omnidireccional pel futur desenvolupament d’aplicacions basades en robòtica mòbil.

Los robots móviles omnidireccionales ofrecen propiedades de navegación excelentes en aplicaciones exigentes. La tesis titulada “Optimization of Omnidirectional Mobility in Mobile Robotic Applications” tiene como objetivo la mejora de la movilidad omnidireccional y de su comprensión.

La comprensión de la movilidad omnidireccional se promueve mediante nuevos métodos que facilitan el análisis de sistemas omnidireccionales. Concretamente, se propone una técnica simplificada para calcular e interpretar las velocidades angulares de las ruedas de un robot en función de la orden de movimiento correspondiente. En este contexto, también se define un parámetro que representa la velocidad máxima alcanzable por una plataforma omnidireccional con independencia de su dirección de movimiento.

La optimización de la movilidad omnidireccional se centra en mejorar el ajuste entre las trayectorias ejecutadas y las de consigna. Así pues, se analizan los errores sistemáticos que afectan al cálculo de la posición de un robot y se proponen dos métodos de calibración para reducirlos.

La combinación de los trabajos presentados contribuye a entender y optimizar la movilidad omnidireccional para el futuro desarrollo de aplicaciones basadas en robótica móvil.

Omnidirectional mobile robots offer superior navigation properties in demanding applications. The thesis entitled “Optimization of Omnidirectional Mobility in Mobile Robotic Applications” aims to enhance omnidirectional mobility and its comprehension.

Comprehension of omnidirectional mobility is fostered by new methods that facilitate the analysis of omnidirectional systems. Specifically, a simplified technique is proposed to compute and interpret the angular velocities of the wheels of a robot as a function of their associated motion command. Additionally, a new parameter is presented to define the maximum velocity of an omnidirectional platform attainable regardless of the motion direction.

The optimization of omnidirectional mobility is focused on improving the accomplishment of target trajectories. Therefore, systematic errors affecting robot position estimation are analyzed and two calibration methods are proposed to reduce them.

The combination of the works presented contributes to understanding and optimizing omnidirectional mobility for future deployment of mobile robotic applications.