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Bibliographic Metadata

Title
Ein Beitrag zur Modellierung und Regelung von pseudo-omnidirektionalen Fahrzeugen / eingereicht von DI Christoph Stöger
AuthorStöger, Christoph
CensorMüller, Andreas ; Hofbauer, Michael
PublishedLinz, 2018
Descriptionviii, 133 Seiten : Illustrationen
Institutional NoteUniversität Linz, Dissertation, 2018
LanguageGerman
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)fahrerloses Transportsystem / pseudo-omnidirektional / Modellierung / parametrische Singularitäten / Pfadfolgeregelung / redundante Aktuierung / energieeffiziente Regelung
Keywords (GND)Fahrerloses Transportsystem / Omnidirektionaler Antrieb / Modellierung / Singularität <Mathematik> / Folgeregelung / Energieeffizienz
URNurn:nbn:at:at-ubl:1-21438 Persistent Identifier (URN)
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Ein Beitrag zur Modellierung und Regelung von pseudo-omnidirektionalen Fahrzeugen [5.34 mb]
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Abstract (German)

Pseudo-omnidirektionale Fahrzeuge haben das Potential eine Schlüsselrolle bei der Navigation in Industriehallen bzw. Privatwohnungen einzunehmen. Sie verwenden mehrere lenkbare und angetriebene Standardräder für die Fortbewegung. Diese erlauben es, die Position und Orientierung des Fahrzeugs frei zu verändern, was eine sehr nützliche Eigenschaft bei der Navigation in engen und stark verbauten Umgebungen ist. Verglichen mit ihren holonomen Gegenstücken, welche nicht gelenkte Mecanum- oder omnidirektionale Räder verwenden, sind diese Fahrzeuge etwas teurer in der Anschaffung, erlauben jedoch eine wesentlich präzisere Bewegung. Sie zeichnen sich außerdem durch eine hohe Zuverlässigkeit und geringen Wartungskosten aus. Dies ist vor allem auf die viel einfachere Mechanik der Räder zurückzuführen. Die Kehrseite ist jedoch, dass pseudo-omnidirektionale Fahrzeuge sehr einzigartige Eigenschaften besitzen, welche deren Analyse und Regelung nicht gerade erleichtern. Sie sind nicht-holonom, besitzen linear abhängige Bindungen und kinematische Singularitäten. Außerdem sind sie sowohl über- als auch unteraktuiert. Die gängigste Methode zur Beschreibung der Bewegungsmöglichkeiten eines pseudo-omnidirektionalen Fahrzeugs bedient sich der Momentanpol-Darstellung. Diese besitzt jedoch parametrische Singularitäten und vermag es dadurch nicht, reine Translationen, bzw. in der modifizierten Variante reine Rotationen, darzustellen. Dabei handelt es sich um Bewegungen zu denen das echte System sehr wohl im Stande ist. In dieser Arbeit wird ein völlig neues Konzept zur Beschreibung der Bewegung von pseudo-omnidirektionalen Fahrzeugen präsentiert. Es besitzt keinerlei Einschränkungen und beschreibt die Kinematik von pseudo-omnidirektionalen Fahrzeugen in einer geschlossenen Form, welche zudem singularitätsfrei ist.

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