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Una Estrategia de Movimiento para Exploración Dirigida por un Autómata Activando Controladores Basados en Retroalimentación
EDGAR DANIEL MARTINEZ RODRIGUEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial
Autómata
Esta tesis aborda el problema de exploración de un ambiente poligonal desconocido, el cual es simplemente conexo y cuyo espacio de configuraciones puede tener varios componentes conexos. Para explorar el entorno, el robot sigue la frontera del ambiente. Primero, se propone una estrategia de movimiento basada en retroalimentación sensorial, la cual se modela como una máquina de Moore. Dicha estrategia propone el paradigma de evitar la estimación del estado del robot. Hay una correspondencia directa entre observaciones y controles, en esta instancia se consideran mediciones y acciones de control perfectas. Se presentan las condiciones teóricas, para que el robot descubra con su sensor, la región más grande posible del ambiente. Después se diseña un enfoque que integra planificación y control, el cual es capaz de lidiar con observaciones imperfectas, actuadores ruidosos y toma en cuenta las variaciones de velocidad del robot. Se propone un autómata que filtra observaciones espurias, las observaciones válidas restantes activan controladores basados en retroalimentación. El método de control tiene como consigna mantener una pequeña distancia entre el robot y la frontera del ambiente, dicho método conmuta controladores de acuerdo a las observaciones obtenidas por los sensores y es capaz de mantener la continuidad de las velocidades lineal y angular del robot a pesar de la conmutación entre controladores. Finalmente, se proponer un controlador de modos deslizantes que tiene como propiedad alcanzar la consigna de control en tiempo finito, lo que permite mover al robot sin detenerse al encontrar un obstáculo. Además, en este enfoque sólo las referencias de control cambian con los estados en el autómata, el controlador es el mismo en todos los estados. Todos los métodos propuestos fueron implementados y se presentan simulaciones y experimentos en robots físicos.
13-11-2018
Tesis de doctorado
ORDENADORES ANALÓGICOS
Versión aceptada
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Aparece en las colecciones: Tesis del CIMAT

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