Experimental platform for the modeling and control of omnidirectional robots
In this paper, an experimental platform for the development of robotics, control, and learning algorithms is presented. The proposed ROS architecture is open, allowing the integration of different sensors, processing units, and robots. An Active Disturbance Rejection Control (ADRC) is designed for a...
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| Tipo de recurso: | artículo |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | México |
| Institución: | UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO |
| Repositorio: | PÄDI Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingeniería del ICBI |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:repository.uaeh.edu.mx:article/12282 |
| Acceso en línea: | https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/icbi/article/view/12282 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Omnidirectional robot ADRC ESO ROS Robot Omnidireccional CRAP |
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Experimental platform for the modeling and control of omnidirectional robotsPlataforma experimental para el modelado y control de robots omnidireccionalesLeal-Ramos, Luis Yair Jonguitud-Indalecio, Luis Antonio Ortíz-Michimani, María Díaz-Téllez, Juan Sánchez-Santana, José PedroGuerrero-Castellanos, José FermiOmnidirectional robotADRCESOROSRobot OmnidireccionalCRAPESOROSIn this paper, an experimental platform for the development of robotics, control, and learning algorithms is presented. The proposed ROS architecture is open, allowing the integration of different sensors, processing units, and robots. An Active Disturbance Rejection Control (ADRC) is designed for an omnidirectional mobile robot to validate the proposed platform. Parametric uncertainties, wheel friction on the surface, and external disturbances are lumped as a total disturbance, estimated by an Extended State Observer (ESO), and compensated via a feedforward term in the control law. The omnidirectional robot can communicate through ROS with a motion capture system (server). Simulation and experimental results in real-time are presented. The control algorithm is lightweight and easy to implement and adjust in embedded systems with low computational resources or low-cost processors.En este artículo es presentada una plataforma experimental para el desarrollo de algoritmos de robótica, control y aprendizaje. La arquitectura propuesta basada en ROS es abierta, permitiendo la integración de diferentes sensores, unidades de procesamiento y robots. Un Controlador por Rechazo Activo de Perturbaciones (CRAP) es diseñado sobre un robot omnidireccional para validar la plataforma desarrollada. Incertidumbres paramétricas, la fricción de las ruedas sobre la superficie y las perturbaciones externas son agrupadas en una perturbación total, la cual es estimada por un Observador de Estado Extendido y y compensada mediante un término feedforward en la ley de control. El robot omnidireccional se puede comunicar a través de ROS mediante un sistema de captura de movimiento (servidor). Se presentan los resultados de las simulaciones y experimentos en tiempo real. El algoritmo de control es ligero y fácil de implementar y ajustar en sistemas embebidos con pocos recursos computacionales o de bajo costo.Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo2024-04-22info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/icbi/article/view/1228210.29057/icbi.v12iEspecial2.12282Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI; Vol 12 No Especial2 (2024): Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI; 93-99Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI; Vol. 12 Núm. Especial2 (2024): Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI; 93-992007-636310.29057/icbi.v12iEspecial2reponame:PÄDI Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingeniería del ICBIinstname:UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGOinstacron:UAEHspahttps://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/icbi/article/view/12282/11141Derechos de autor 2024 Luis Yair Leal-Ramos, Luis Antonio Jonguitud-Indalecio, María Ortíz-Michimani, Juan Díaz-Téllez, José Pedro Sánchez-Santana, José Fermi Guerrero-Castellanoshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:repository.uaeh.edu.mx:article/122822024-08-19T22:36:49Z |
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In this paper, an experimental platform for the development of robotics, control, and learning algorithms is presented. The proposed ROS architecture is open, allowing the integration of different sensors, processing units, and robots. An Active Disturbance Rejection Control (ADRC) is designed for an omnidirectional mobile robot to validate the proposed platform. Parametric uncertainties, wheel friction on the surface, and external disturbances are lumped as a total disturbance, estimated by an Extended State Observer (ESO), and compensated via a feedforward term in the control law. The omnidirectional robot can communicate through ROS with a motion capture system (server). Simulation and experimental results in real-time are presented. The control algorithm is lightweight and easy to implement and adjust in embedded systems with low computational resources or low-cost processors. |
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Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI; Vol 12 No Especial2 (2024): Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI; 93-99 Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI; Vol. 12 Núm. Especial2 (2024): Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI; 93-99 2007-6363 10.29057/icbi.v12iEspecial2 reponame:PÄDI Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingeniería del ICBI instname:UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO instacron:UAEH |
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