Estrategias de control basadas en eventos aplicadas a robots móviles

Socas Gutiérrez, Rafael. Estrategias de control basadas en eventos aplicadas a robots móviles . 2017. Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Ingeniería de Sistemas y Control

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Nombre Descripción Tipo MIME Size
SOCAS_GUTIERREZ_Rafael_Tesis.pdf Full text (open access) application/pdf 9.80MB

Título Estrategias de control basadas en eventos aplicadas a robots móviles
Autor(es) Socas Gutiérrez, Rafael
Resumen Los sistemas de control basados en tiempo continuo y discreto se utilizan de forma masiva para resolver los problemas de navegación en robots móviles. Estas técnicas de control gozan de una base teórica sólida y de metodologías que facilitan su diseño y sintonía en este tipo de aplicaciones. Por otro lado, en los últimos años, las técnicas de control basadas en eventos están ganando relevancia y se están posicionando como una alternativa a los esquemas clásicos por sus ventajas diferenciales respecto al consumo de recursos. En esta tesis, se profundiza en el estudio de las técnicas de control basadas en eventos y se aplican estos métodos a los algoritmos de navegación en robotica móvil. Los esquemas de control planteados resuelven el problema de navegación con una precisión similar a los métodos clásicos basados en tiempo continuo/discreto. Por otro lado, se definen los criterios que deben cumplir estos nuevos sistemas para garantizar su estabilidad. Como resultado, estas nuevas estructuras obtienen grandes eficiencias en el consumo de recursos, convirtiéndose así, en una alternativa a los esquemas tradicionales. Se hace un análisis exhaustivo de los algoritmos de navegación más comunes usados en robotica móvil y se define su implementación en los nuevos esquemas de control planteados. Seguidamente, se desarrollan estos mecanismos de control para robot móviles diferenciales. Gracias a la flexibilidad de las estructuras planteadas, estas soluciones son de aplicación directa en cualquier otro tipo de robot móvil. Se demuestra que el ruido en estos sistemas de control tiene un alto impacto en el consumo de recursos. En este sentido, se plantean mecanismos dinámicos de sintonía que minimizan estos efectos, consiguiendo además hacer estos nuevos esquemas más inmunes a las perturbaciones. Dada la alta dependencia que estos algoritmos tienen con la información de posicionamiento, en esta tesis se plantean nuevas metodologías de localización para robots móviles en interiores que mejoran de forma considerable los esquemas tradicionales. Por último, a partir de este trabajo se abren nuevas líneas de investigación. Éstas van dirigidas a experimentar estos esquemas de control en vehículos móviles más complejos, analizar nuevos tipos de perturbaciones y plantear desarrollos teóricos para analizar la estabilidad de las arquitecturas de control aquí planteadas.
Abstract The continuous-time and discrete-time control systems are massively used in navigation problems for mobile robots. These control techniques have a solid theoretical base and a lot of methodologies that help in the designing and the setting of the control system. On the other hand, in recent years, the event-based control techniques are getting relevance and they are positioning as an alternative to the classical method thanks to their diferential advantages about the consumption of resources. In this thesis, a deep analysis of the event-based control techniques is done, then these methods are applied in mobile robots navigation algorithms. The proposed control schemes resolve the navigation problem with an equivalent accuracy to classical system based on continuous or discrete-time. On the other hand, the criteria to guarantee the stability of the system are defined. As a result, these new control structures provide big effciencies in the consumption of resources, thus becoming an alternative to classical control schemes. The most common navigation algorithms used in mobile robotics have been investigated exhaustively and their implementation in the proposed control systems is defined. Subsequently, these control schemes are developed for differential mobile robots, although these techniques can be applied to other kind of robots in a direct way. It is shown that the noise in these control systems has a high impact in the resources usage. In this sense, some dynamic mechanisms to set the system and to minimize the effects of the noise are proposed, getting at the same time to do these schemes more immune to the perturbations. The accuracy of these algorithms has a high dependence of the positioning information, in this thesis, new methodologies for locating indoor mobile robots are proposed. These new algorithms improve considerably the traditional schemes. Finally, as a future work, new lines of research can be explored. The proposed control architectures can be applied in more complex vehicles, the analysis of new perturbations have to be studied and novel theoretical methods should be proposed to study the stability of the presented control systems.
Materia(s) Ingeniería Informática
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Ingeniería de Sistemas y Control
Director de tesis Dormido Bencomo, Sebastián
Dormido Canto, Raquel
Fecha 2017-05
Formato application/pdf
Identificador tesisuned:ED-Pg-IngSisCon-Rsocas
http://e-spacio.uned.es/fez/view/tesisuned:ED-Pg-IngSisCon-Rsocas
Idioma spa
Versión de la publicación acceptedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso Thesis
Tipo de acceso Acceso abierto

 
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Creado: Mon, 07 May 2018, 18:16:44 CET