Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Michał Krzywicki

Analiza algorytmów sterowania autonomicznych robotów śledzących trasę


Analysis of control algorithms designed for autonomous, line follower robots


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Paweł Poryzała
Praca dyplomowa magisterska obroniona 2021-10-20
Streszczenie pracy dyplomowej:
Celem pracy była analiza algorytmów sterowania autonomicznych robotów śledzących trasę. Zakres pracy obejmował m.in. zbudowanie lub kupienie gotowej konstrukcji robota klasy line follower i przeprowadzenie badań nad popularnymi algorytmami sterowania. Kryteria oceny algorytmów zostały zdefiniowane następująco: rejestrowano czas przejazdu robota na trasie testowej, styl przejazdu i złożoność obliczeniową każdego z algorytmów. Autor, po przeprowadzeniu analizy komercyjnych rozwiązań dostępnych na rynku, zdecydował się na zaprojektowanie i zbudowanie robota samodzielnie. Wszystkie zaimplementowane algorytmy sterowania robotem sprawdziły się na trasie testowej. Pojazd był w stanie ukończyć przejazd w oparciu o każdy z nich. Algorytm „ABC” charakteryzował się najdłuższym czasem przejazdu i przy tym przejazd ten realizowany był w najgorszym stylu: pojazd jechał nerwowo i najmniej płynnie. Czas potrzebny do ukończenia przejazdu z wykorzystaniem algorytmów PID i PD były najkrótsze (z delikatną przewagą prostszego regulatora PD). Podobnie w przypadku obu algorytmów opartych na strukturze PID sposób przejazdu wyglądał bardzo podobnie: pojazd poruszał się płynnie po prostych, jedynie dla regulatora typu PD, pojazd tracił płynność ruchu na krótkich zakrętach. Słowa kluczowe: algorytm, robot, sterowanie
Abstract:
The purpose of this thesis was to analyze the control algorithms of autonomous line follower robots. The scope of the work included building or buying an off-the-shelf line follower robot design and conducting research on popular control algorithms. The criteria for evaluating the algorithms were defined as follows: robot's travel time on the test route, the style of the passage and the computational complexity of each algorithm were analyzed. The author, after analyzing commercial solutions available on the market, decided to design and build the robot himself. All of the implemented robot control algorithms performed well on the test track. The vehicle was able to complete the run based on each one of them. The average test run time of the "ABC" algorithm was the longest. At the same time this run was completed in the worst style: the vehicle drove nervously and the least smoothly. The times required to complete test runs using the PID and PD algo-rhythms were the shortest (with a slight advantage for the simpler PD variant). Similarly, for both algorithms based on the PID structure, the style of the test run looked very similar: the vehicle moved smoothly on the straights, only for the PD-type controller, the vehicle lost smoothness on shorter turns. Keywords: algorithm, robot, control