Konzeption und Implementierung einer Kraftregelung für die aktiven Flipper des mobilen Robotersystems Moebhius

Zusammenfassung

Die Regelung mobiler Roboter trägt entscheidend zur Erhöhung der Traktion und
Ausschöpfung ihres Mobilitätspotentials bei. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich explizit mit der Kraftregelung von Ketten-Flippern eines modular aufgebauten Roboters, die zur Unterstützung der Mobilität aktiv an den Untergrund adaptiert werden können.
Ausgehend von einer theoretischen Auseinandersetzung mit verschiedenen
Prinzipien der Kraftregelung erfolgt die Auswahl eines geeigneten Verfahrens für das vorliegende System. Die Implementierung des Regelalgorithmus wird dezentral auf den einzelnen Motorsteuerungen umgesetzt. Eine abschließende experimentelle Untersuchung zeigt, dass das realisierte Verfahren in verschiedensten Geländetopologien die Mobilitätseigenschaften des Systems positiv beeinlusst. Durch die Auslagerung des Reglers in ein eingebettetes System kann eine Reduzierung von Latenzzeiten erreicht und dadurch die Echtzeitfähigkeit auch in dynamischen Einsatzfällen sichergestellt werden.


abstract

The control of mobile robots is decisive for the increase of traction and exhaustion of their mobility potential. The present thesis refers to the force control for the track-lippers of a modular constructed robot, which are adapted to the terrain to support the mobility actively.
Based on a theoretical analysis of diferent principles of force control a suitable method for the present system is chosen. The implementation of its algorithm is decentralized efectuated on the single engine control units. A inal experimental evaluation shows that the realized method positively afects the mobility characteristics in various terrain topologies. The evacuation of the controller in an embedded system attains a reduction of latency periods. Therefore a real-time capability can even be assured in dynamic cases of application.