Neuronowe programowanie dynamiczne w sterowaniu behawioralnym mobilnym robotem kołowym

W pracy przedstawiono problematykę generowania bezkolizyjnych trajektorii ruchu mobilnego robota kołowego (MRK) z zastosowaniem algorytmów Neuronowego Programowania Dynamicznego (NDP – Neural Dynamic Programming) oraz układów z logiką rozmytą (FL – Fuzzy Logic). Proponowany hierarchiczny układ sterowania składa się z warstwy generowania trajektorii ruchu, opartej na odruchowej nawigacji MRK w nieznanym środowisku dwuwymiarowym ze statycznymi przeszkodami, oraz warstwy realizacji ruchu. Badania symulacyjne zaproponowanego algorytmu generowania bezkolizyjnych trajektorii oraz realizacji ruchu MRK Pioneer 2-DX przeprowadzono w wirtualnym środowisku obliczeniowym.

In this paper an innovative approach to a collision-free trajectory generating for a wheeled mobile robot (WMR) with Neural Dynamic Programming (NDP) and Fuzzy Logic (FL) algorithms, is proposed. The presented hierarchical control system consists of a trajectory generating algorithm based on reactive navigation of the WMR in unknown 2D environment with static obstacles, and a tracking control system. A strategy of reactive navigation is developed including two main behaviours: obstacle avoiding behaviour (OA) and goal-seeking behaviour (GS) realized in a form of NDP algorithms. These simple, individual behaviours are combined by the fuzzy combiner of behaviours (CB), that determines influence of the individual behaviours according to environment conditions. A computer simulations of the proposed control algorithm have been conducted in virtual environment for the WMR Pioneer 2-DX.