A path following control for unicycle robots (Q2744211)

Die Bahnkontrolle für einen mobilen Roboter, der einer vorgegebenen Bahn folgen soll, erfolgt in zwei Schritten. Es wird zuerst eine Projektion definiert, die die tatsächliche Position des Roboters auf die gewünschte Position abbildet, wofür Gleichungen in geschlossener Form, die alle Fehlerkoordinaten beinhalten, angegeben werden können. Dann muß noch sichergestellt werden, daß sich der Roboter auch weiterbewegt. Als notwendige und hinreichende Bedingung für die Eindeutigkeit dieser Projektion ist nur die Existenz einer Schranke für die erste Ableitung der Krümmung der gewünschten Bahn erforderlich. Ein asymptotisch stabiles Kontrollgesetz kann aus der geschlossenen Form der Projektionsgleichung mittels der zweiten Lyapunov'schen Methode abgeleitet werden. Es wird gezeigt, daß diese Bahnkontrolle auch dann funktioniert, wenn die vorgegebene Bahn abrupte (Null-Radius) Richtungsänderungen aufweist. Numerische Ergebnisse für den SIRIUS Rollstuhl dienen zur Illustration des robusten Annäherungsverhaltens und der Wirksamkeit der Kontrollmethode.