A Correction of Nonholonomic Dynamics in Mobile Robots Operated by Orientation Alignment-based Control Law

Abstract

본 연구에서는 기존에 연구된 방위 정렬에 기반한 분산 형태 제어를 논홀로노믹 이동 로봇으로 구현하는 것에 초점을 맞춘다. 방위 정렬이 이루어지기 위해서는 제어를 수행하는 각 에이전트의 방위가 특정 방향으로 향해야 한다. 만약 에이전트가 자신이 향하는 방향에 관계 없이 모든 방향으로 움직일 수 있는 홀로노믹 이동 로봇이라면 문제가 생기지 않지만, 에이전트가 이동할 수 있는 방향에 구속조건이 있는 논홀로노믹 이동 로봇이라면 이 움직임을 고려한 적절한 기법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 이동 로봇의 논홀로노믹적 특성으로 발생하는 방위 차이만큼 제어법 내부의 지역 변수를 회전시키는 보정을 제시한다. 그리고 시뮬레이션과 실제 로봇을 이용한 실험을 통해 이 방법의 구현 가능성을 확인한다.|This thesis focuses on implementing the distributed formation control based on orientation alignment with a nonholonomic mobile robot. In order to achieve the orientation alignment, the orientation of each agent performing the control must be directed in a specific direction. If the agent is a holonomic mobile robot that can move in any direction regardless of the direction in which it is directed, it does not cause any problems. However, if the agent is a nonholonomic mobile robot that has the constraint on the direction in which it can move, appropriate techniques considering this movement should be applied. In this study, a correction method that rotates local variables in the control law by the difference in the orientation caused by the nonholonomic characteristics of the mobile robot is proposed. Moreover, the feasibility of this method is verified through simulations and real robot experiments.