Modelagem linear e identificação do modelo dinâmico de um robô móvel com acionamento diferencial

This work presents a modelling and identification method for a wheeled mobile robot, including the actuator dynamics. Instead of the classic modelling approach, where the robot position coordinates (x,y) are utilized as state variables (resulting in a non linear model), the proposed discrete model is based on the travelled distance increment Delta_l. Thus, the resulting model is linear and time invariant and it can be identified through classical methods such as Recursive Least Mean Squares. This approach has a problem: Delta_l can not be directly measured. In this paper, this problem is solved using an estimate of Delta_l based on a second order polynomial approximation. Experimental data were colected and the proposed method was used to identify the model of a real robot

Esta dissertação apresenta uma metodologia de modelagem e identificação para um robô móvel dotado de rodas. O modelo dinâmico discreto proposto leva em consideração a dinâmica dos atuadores. Ao contrário da abordagem clássica, onde as coordenadas de posição do robô (x, y) são usadas como variáveis de estado (o que resulta em um modelo não linear), o modelo discreto proposto utiliza o incremento na distância percorrida pelo robô Delta_l. Com isto, o modelo resultante é linear e invariante no tempo, podendo ser identificado utilizando qualquer método clássico, como por exemplo os mínimos quadrados recursivos. Um problema desta abordagem é que a variável Delta_l não é diretamente mensurável. Nesta proposta, este problema é contornado usando uma estimativa de Delta_l calculada assumindo que o caminho percorrido durante um período de amostragem pode ser aproximado por uma curva de segundo grau. O método proposto é validado através de resultados de simulação computacional e experiências práticas