Sterowanie robotem z napędem falowym dla zadanej trajektorii ruchu : praca doktorska = [Control of the robot with undulating drive for the given trajectory] / Marcin Morawski. – Kraków, 2017. – 117 ... więcej

Sterowanie robotem z napędem falowym dla zadanej trajektorii ruchu : praca doktorska = [Control of the robot with undulating drive for the given trajectory] / Marcin Morawski. – Kraków, 2017. – 117 k. : rys., tab., wykr. – Politechnika Krakowska. Wydział Mechaniczny. – Promotor: dr hab. inż. Jerzy Zając, prof. PK. – Bibliogr. 82 poz., Abstr.

W pracy opisano aktualny stan wiedzy w zakresie biomimetycznych podwodnych robotów mobilnych ze szczególnym uwzględnieniem pojazdów imitujących kinematykę ryb. Omówiono model matematyczny pojazdu ... więcej

W pracy opisano aktualny stan wiedzy w zakresie biomimetycznych podwodnych robotów mobilnych ze szczególnym uwzględnieniem pojazdów imitujących kinematykę ryb. Omówiono model matematyczny pojazdu podwodnego oraz pędnika falowego. Przedstawiono klasyfikację podwodnych robotów mobilnych ze względu na podsystem napędowy imitujący wzorce ruchu charakterystyczne dla ryb. Opisano strukturę mechaniczną robotów typu „CyberRyba” i „Śledzik” opracowanych i zbudowanych przez zespół, w skład którego wchodził autor pracy. Opisano metody regulacji kursu i głębokości zanurzenia przy wykorzystaniu regulatorów rozmytych oraz regulatorów PID. Część pracy jest poświęcona opisowi podsystemów sterowania niskopoziomowego i aplikacji sterujących opracowanych przez autora. Zasadnicza część pracy zawiera opis metod oraz wyników badań symulacyjnych i eksperymentalnych podsystemów sterowania niskopoziomowego robotów ze szczególnym uwzględnieniem regulatorów kursu i zanurzenia. W tej części zawarto opis badań symulacyjnych układu statycznej regulacji zanurzenia robota „Śledzik”, wyniki badań eksperymentalnych tego układu oraz porównano je z wynikami symulacji wykorzystując wybrane wskaźniki jakości regulacji. Opisano wyniki badań regulatora zanurzenia dynamicznego oraz regulatora kursu w kontekście sterowania robotem dla zadanej trajektorii ruchu w warunkach rzeczywistych. Poza celem naukowym praca posiada cel utylitarny, którym jest wykorzystanie opracowanego podsystemu sterowania niskopoziomowego w robocie biomimetycznym przeznaczonym do realizacji zadań podwodnej inspekcji.

The state of knowledge in the field of biomimetic underwater robots is described in the thesis focusing on vehicles mimicking fish kinematics. The mathematical model of underwater vehicle and so called ... więcej

The state of knowledge in the field of biomimetic underwater robots is described in the thesis focusing on vehicles mimicking fish kinematics. The mathematical model of underwater vehicle and so called undulating propeller are described. The classification of biomimetic underwater robots based on the design of their drive subsystems as well as fishlike motion patterns is discussed. Next, mechanical structures of the “CyberRyba” and the “Śledzik” robots developed and constructed by the team to which the author belonged are discussed. In this section of the thesis course and depth regulation using fuzzy logic and PID methods are discussed. The next section is devoted to the “CyberRyba” and the “Śledzik” robots’ low level control subsystems and their software developed by the author. Essential part of the thesis concerns methods and results of carried out simulation and experimental research on robots’ low level control subsystems. The results of simulation studies on the static depth regulator for the “Śledzik” robot are described and compared to the results of experimental research on this regulator using selected control quality indices. Next, research results of the dynamic depth regulation and course regulation in the context of the robot’s motion along desired trajectories in a real environment are described. Apart from scientific goals of the thesis, there is an utilitarian goal which is the use of the developed low level control subsystem in the biomimetic robot designed to perform underwater inspection tasks.