Spis treści

Marcin Piątek

Zaproszenie na obronę pracy doktorskiej

DZIEKAN i RADA WYDZIAŁU
ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI, INFORMATYKI i INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ
AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ im. ST. STASZICA W KRAKOWIE
zapraszają na
publiczną dyskusję nad rozprawą doktorską

mgra inż. Marcina Piątka
Problemy sterowania robotami kroczącymi - generatory chodu hexapoda
Dyskusja odbędzie się 29 listopada 2012 roku o godz. 12:30 w Sali Konferencyjnej
Wydziału EAIiIB, al. Mickiewicza 30, pawilon B-1, sala 4
PROMOTOR: dr hab. inż. Andrzej Turnau prof. AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza
RECENZENCI: prof. dr hab. inż. Teresa Zielińska – Politechnika Warszawska
prof. dr hab. inż. Wojciech Grega – Akademia Górniczo-Hutnicza
Z rozprawą doktorską i opiniami recenzentów można się zapoznać w Czytelni
Biblioteki Głównej AGH, al. Mickiewicza 30



Streszczenie

Problemy sterowania robotami kroczącymi - generatory chodu hexapoda

mgr inż. Marcin Piątek


Promotor: dr hab. inż. Andrzej Turnau prof. AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza
Dyscyplina: Automatyka i Robotyka

W rozprawie doktorskiej opisuje się prace badawcze nad generatorami chodu robota sześcionożnego – stanowisko badawcze z warstwami sprzętową i programową jak i sam robot są wykonane przez autora pracy. Formułuje się trzy algorytmy sterujące chodem. Algorytmy testuje się na przygotowanym stanowisku robota kroczącego składającego się z mechanicznej konstrukcji, mikroprocesorowego układu sterującego i oprogramowania umożliwiającego realizację zaproponowanych algorytmów. Autor buduje model matematyczny robota, co pozwala na szybkie prototypowanie algorytmów sterujących i analizę danych pomiarowych uzyskanych w trakcie eksperymentów.

Pierwszy z zaproponowanych algorytmów wykorzystuje oscylatory liniowe. Algorytm daje dobre rezultaty na etapie symulacji, ale testy na rzeczywistym stanowisku robota kroczącego, ze względu na trudności w implementacji w układach mikroprocesorowych, wstrzymują autora od dalszych badań w tym kierunku..

Drugi z algorytmów opiera się na oscylatorach nieliniowych: Rayleigha i Van der Pola. Dzięki zastosowaniu wymienionych równań uzyskuje się rozwiązania o stosunkowo prostej złożoności obliczeniowej, które pozwalają zaimplementować chód trójpodporowy robota sześcionożnego.

W trzecim z algorytmów wykorzystuje się kratę Toda-Rayleigha. Dynamika algorytmu umożliwia generację następujących chodów: pięciopodporowego, czteropodporowego i trójpodporowego, przy użyciu stanowiska robota sześcionożnego. Największym osiągnięciem pracy jest realizacja płynnych przejść pomiędzy różnymi rodzajami chodu, a także płynnego wybudzania robota z pozycji bazowej i płynnego zatrzymania.

Filmy prezentujące wykonane eksperymenty
https://www.youtube.com/channel/UCeJVPT-RBaS3TphwwmFMsZg/videos?flow=grid&view=0


Autoreferat

Pełna wersja autoreferatu autoreferat-piatek.pdf.


Ważniejsze publikacje dokotoranta

  1. Marchewka D., Piątek M.: Stosowanie systemów wbudowanych do sterowania robotami mobilnymi — Embedded systems as a mobile robot controllers, Automatyka : półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie : 2008 t. 12 z. 2 s. 257–266.
  2. Piątek M., Piątek P.: Development environment for the walking robot application CMS'09 : Computer Methods and Systems : 7th conference : 26–27 November 2009, Kraków, Poland
  3. Piątek M., Tutaj A.: Estymacja prędkości kątowej w aplikacji robota sześcionożnego - Angular velocity estimation in the six-legged walking robot application, PPEEm 2009 : ,,Podstawowe Problemy Energoelektroniki, Elektromechaniki i Mechatroniki” materiały XIII symposium : Wisła, 14–17 grudnia 2009
  4. Piątek M., Marchewka D.: Walking robot modelling aspects, RiE 2010 : proceedings of the 1st international conference on Robotics in Education : Sept. 16–17, 2010 Bratislava, Slovakia
  5. Piątek M., Piątek P.: Cyfrowa filtracja sygnału położenia kątowego w układzie sterowania robota sześcionożnego — Digital filtration of the angular position signal in the six-legged walking robot control system, Prace Naukowe Politechniki Śląskiej ; nr 1838. Elektryka ; 2010 R. 56 z. 1 s. 93–105
  6. Marchewka D., Piątek M.: Wheeled mobile robot modeling aspects W: RiE 2010 : proceedings of the 1st international conference on Robotics in Education : Sept. 16–17, 2010 Bratislava, Slovakia
  7. Piątek M.: Identification of the servo motor used in the walking robot - Identyfikacja serwomechanizmu zastosowanego w robocie kroczącym, Automatyka : półrocznik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie : 2010 t. 14 z. 1 s. 101–111
  8. Piątek M., Turnau A.: Hexapod-six-legged walking robot controlled with Toda-Rayleigh lattice, Bio-Algorithms and Med-Systems, Jagiellonian University. Medical College : 2012 vol. 8 no. 1 s. 111–121