Low-Complexity Cooperative Payload Transportation for Nonholonomic Mobile Robots Under Scalable Constraints

要約

ロジスティクスサイバー物理システム（CPS）の重要な側面である協同輸送は、通常、分配された制御と最適化ベースの方法を使用してアプローチされます。
分散制御方法の消費時間は少なくなりますが、ハンドルが不十分で複数の制約に拡張されます。
代わりに、最適化ベースの方法は制約を効果的に処理しますが、通常は集中化され、時間がかかり、したがって多数のロボットに簡単にスケーラブルではありません。
両方の欠点を克服するために、分散されている従来の形成制御が低い状態であることを証明することにより、非ホロノミックモバイルロボットの新しい協同輸送方法を提案し、スケーラブルな制約に対応します。
提案された制御ベースの方法は、ケーブルの吊り下げ済みペイロードで証言され、ロボットの軌跡の生成と軌跡追跡を含む2つの部分に分割されます。
ほとんどの時間のかかる軌道生成方法とは異なり、私たちのものは、グローバルマップに不必要な、一定の時間的概念のみで軌道を生成できます。
軌道追跡に関しては、制御ベースの方法は、それらの最適化ベースの方法として複数の制約に簡単にスケーリングするだけでなく、ポリノミアルから線形にそれらの時間的酸素性を削減します。
シミュレーションと実験では、メソッドの実現可能性を検証できます。

要約(オリジナル)

Cooperative transportation, a key aspect of logistics cyber-physical systems (CPS), is typically approached using dis tributed control and optimization-based methods. The distributed control methods consume less time, but poorly handle and extend to multiple constraints. Instead, optimization-based methods handle constraints effectively, but they are usually centralized, time-consuming and thus not easily scalable to numerous robots. To overcome drawbacks of both, we propose a novel cooperative transportation method for nonholonomic mobile robots by im proving conventional formation control, which is distributed, has a low time-complexity and accommodates scalable constraints. The proposed control-based method is testified on a cable suspended payload and divided into two parts, including robot trajectory generation and trajectory tracking. Unlike most time consuming trajectory generation methods, ours can generate trajectories with only constant time-complexity, needless of global maps. As for trajectory tracking, our control-based method not only scales easily to multiple constraints as those optimization based methods, but reduces their time-complexity from poly nomial to linear. Simulations and experiments can verify the feasibility of our method.

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