|
|
Quadrocopter - stabilizace a regulace
Gábrlík, Petr ; Kopečný, Lukáš (oponent) ; Žalud, Luděk (vedoucí práce)
Cílem práce je navrhnout a realizovat řízení a programovou obsluhu létajícího robotu koncepce quadrotoru. Práce je rozdělena do tří hlavních celků. První část se zabývá studií již hotových projektů, jejich vlastnostmi a použitými komponenty. Následuje popis vlastní konstrukce a fyzikálních vlastností koncepce. Druhá část pojednává o použitých komponentách. Podrobně je rozebrán především senzorický subsystém, který se zaměřuje na obsluhu senzorů, zpracováním jejich dat pro potřeby stabilizace a eliminací chyb. Dále pak obsluha akčních členů, dálkové řízení a komunikace s pozemní stanicí. V třetí části jsou ověřeny fyzikální vlastnosti, zejména akčních členů a je navrhnut algoritmus pro základní stabilizaci. Ten se skládá z trojice nezávislých regulátorů stabilizující 3 stupně volnosti robotu, jimiž jsou rotační pohyby.
|
|
|
Řízení laboratorního modelu nestabilního balancujícího vozidla
Horák, Petr ; Zavadinka, Peter (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
Tento diplomový projekt je součástí projektu HUMMER. Projekt se zabývá prací tří studentů na vývoji nestabilního dvoukolového vozítka typu Segway a jeho zmenšeného laboratorního modelu. Tato práce se zabývá oživením laboratorního modelu, návrhem jeho řízení a realizací jeho ovládání (podrobnější rozdělení úkolů na projektu je uvedeno níže). Na začátku práce je uvedena rešeršní studie. Ve své první části se zabývá podobnými modely ve světě, jejich konstrukcí a způsobem řízení. V další části rešerše následuje popis reálného modelu a odvození jeho základních rovnic, v poslední části je pak uveden princip činnosti některých použitých senzorů. Dalším krokem byl výběr a návrh potřebné elektroniky. V příslušné kapitole jsou popsány veškeré navrhované elektronické moduly a použité senzory. Jsou zde také uvedeny parametry baterie či poháněcích servomotorů. Následujícím úkolem byl odhad parametrů soustavy. Odhad byl prováděn po částech. V kapitole je detailně popsán způsob měření dat i sestavování estimačního modelu. Předposledním krokem byl návrh PID a LQR řízení modelu pomocí I/O karty MF 624 a jejich porovnání. Následoval výběr lepšího regulátoru a jeho následná implementace na mikrokontrolér. Posledním krokem pak byla realizace ovládání jízdy modelu pomocí joysticku a nadřazeného PC.
|
|
|
Identifikace systému, sensorika a implementace řídicího algoritmu pro nestabilní balancující vozidlo
Štěpánek, Jan ; Vejlupek, Josef (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a výrobou nestabilního dvoukolového vozidla typu Segway, určeného pro přepravu jedné osoby a jeho zmenšené verze, vycházející z principu funkce Segway, na němž bylo možné testovat různé řídicí algoritmy. Zmenšená verze je řízena joystickem pomocí PC. Realizace je týmovou prací tří studentů. Rozdělení úkolů je popsáno v kapitole Stanovení cílů práce. Začátek práce je věnován rešeršní studii ostatních projektů na toto téma, zejména se zabývá použitými senzory, zpracováním signálů a algoritmy pro řízení. V dalších kapitolách je uveden postup výběru vhodné elektroniky a její parametry. Jedním z řešených problémů bylo určení úhlu náklonu základny vozidla, přičemž byl využit algoritmus navržený několika studenty světových univerzit. Princip algoritmu byl nastudován a v dalších kapitolách simulačně a následně i prakticky otestován. Dále se práce zabývá odhadem parametrů reálných platforem, nejdříve platformy testovací, vyrobené ze dřeva, následně pak finální, vyrobené z duralu. Odhad parametrů je realizován pomocí měřící I/O karty Humusoft MF624 pro PC. V práci je také uveden postup implementace výsledného řídicího algoritmu na mikrokontroler dsPIC, přepočet napěťových výstupů senzorů na původní měřené veličiny a návrh kalibračního algoritmu. Jelikož je vozidlo určeno pro přepravu osob, je nezbytné doplnit řízení o některé bezpečnostní algoritmy, jež by měly co nejefektivněji detekovat případné chybové stavy a zabránit tak ztrátě kontroly nad vozidlem, případně zranění přepravované osoby, či okolí.
|
|
|
Návrh řídícího systému motocyklu k potlačení jezdeckých chyb vedoucích k nehodám
Přibyl, Tomáš ; Liška, Jiří (oponent) ; Zuth, Daniel (vedoucí práce)
Práce řeší obecný návrh systému automatického řízení výkonu motoru a brzdného účinku motocyklu tak, aby nedocházelo ke zbytečným nebezpečným situacím a ke zlepšení jízdních vlastností a k potlačení příčin vzniku nehody vlivem chybných rozhodnutí řidiče. Je požadováno navrhnout obecný systém, založený především na návrhu senzoriky a řídících obvodů, jejich vzájemných vazeb, návrh řídícího procesoru, který bude bez vědomí řidiče zasahovat do řízení motocyklu.
|
|
|
Použití inerciálních snímačů pro řízení mobilních robotů
Lachnit, Zdeněk ; Ondroušek, Vít (oponent) ; Houška, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá možnostmi použití inerciálních snímačů pro řízení pohybu a stability kolových a kráčivých mobilních robotů. V rešeršní části práce jsou popsány základní metody lokalizace mobilních robotů, je zpracována problematika stability mobilních robotů, která obsahuje přehled možných metod řízení stability mobilních robotů. Následuje popis komerčně dostupných typů MEMS akcelerometrů a gyroskopů a popis základních metod filtrace a integrace použitelných pro zpracování výstupů těchto snímačů. Dále je provedena analýza možností nasazení inerciálních snímačů pro řízení kolových a kráčivých robotu. Na závěr práce jsou uvedeny výsledky experimentů, které potvrzují použitelnost jednotlivých snímačů pro řízení mobilních robotů.
|
|
|
Návrh samobalancujícího dvoukolového podvozku
Bartončík, Michal ; Hrabec, Jakub (oponent) ; Šolc, František (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o návrhu samobalancujícího podvozku typu segway. Seznamuje s principem vozítek segway, originálními modely a řešením dalších osob. V simulaci využívá matematický model pro určení vlastností senzorů. Výběrem způsobu měření náklonu a jeho realizací za pomocí snímačů. Dále se zabývá motory pro pohánění modelu, vstupně/výstupní kartou a PC desky pro zpracování signálů ze senzorů. Jejich propojením a uchycením na konstrukci.
|
|
|
Snímače polohy s procesorem AVR
Haltuf, Martin ; Burian, František (oponent) ; Žalud, Luděk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá možnostmi měření polohy metodou inerciální navigace. Jsou zde popsány druhy senzorů využívajících tuto metodu. Největší pozornost je věnována senzoru úhlové rychlosti gyroskopu. V práci je též popsána obecná charakteristika rodiny mikrokontrolérů AVR firmy Atmel. Mikrokontrolér AVR řady ATmega je použit v návrhu jednoduchého zařízení pro měření polohy mobilního robotu pomocí digitálního gyroskopu firmy Analog Device.
|
|
|
Univerzální senzorová testovací platforma
Tydor, Maximilián ; Ing. Vladimír Hubík, Ph.D. (Saab Czech s.r.o.) (oponent) ; Šebesta, Jiří (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou testování polovodičových inerciálních senzorů, zejména gyroskopů a akcelerometrů, ale i dalších senzorů jako jsou např. magnetometry, inklinometry apod. pro potřeby navigace v leteckém průmyslu, kde jsou na všechny systémy kladené přísné požadavky. Cílem práce je vytvořit modulární testovací platformu pro testování různých senzorů, v různých kombinacích a v různých podmínkách. Vývoj této platformy začíná od „zelené louky“ a zabývá se mechanickým provedením, elektronikou – hardwarem i řídícím algoritmem – softwarem.
|
|
|
Integration of inertial navigation with global navigation satellite system
Štefanisko, Ivan ; Otava, Lukáš (oponent) ; Blaha, Petr (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá štúdiou inerciálnej navigácie, globálnym družicovým polohovým systémom a ich integráciou do jedného navigačného riešenia. V prvej časti práce je počítaný výstup inerciálnych rovníc na základe meraní z akcelerometrov a gyroskovpov. Tieto rovnice počítajú rotácie pomocov kvaterniónov a odstraňujú gravitáciu z meraní akcelerometrov. Ďalej sú rozoberané chyby inerciálnej meracej jednotky so zameraním na odstránenie offsetov. V teórii sú rozobraté rôzne metódy integrácii INS a GNSS. Kalmanov filter je použitý pre získanie výsledného navigačného riešenia, ktoré spája výhody oboch systémov. Výsledkom je natočenie, rýchlosť a poloha daného objektu.
|
|
|
Využití senzorů MEMS pro lokální určení polohy
Bobalík, Lukáš ; Sedláček, Jiří (oponent) ; Žák, Jaromír (vedoucí práce)
Náplní této diplomové práce je návrh a konstrukce „strapdown“ inerciálního navigačního sytému, který je založen na vyžití MEMS senzorů. Práce dále obsahuje popis fyzikálních zákonitostí, které se dotýkají problematiky určení polohy tělesa ve 3D prostoru na základě informace o zrychlení tělesa a o změně orientace tělesa v prostoru. Uveden je též popis matematických postupů, souvisejících s výpočtem polohy tělesa.
|
host ::
RSS.