The Modboat is a low-cost, underactuated, modular robot capable of surface swimming, docking to other modules, and undocking from them using only a single motor and two passive flippers. Undocking is achieved by causing intentional self-collision between the tails of neighboring modules in certain configurations; this becomes a challenge, however, when collective swimming as one connected component is desirable. Prior work has developed controllers that turn arbitrary configurations of docked Modboats into steerable vehicles, but they cannot counteract lateral forces and disturbances. In this work we present a centralized control strategy to create holonomic vehicles out of arbitrary configurations of docked Modboats using an iterative potential-field based search. We experimentally demonstrate that our controller performs well and can control surge and sway velocities and yaw angle simultaneously.
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MODBOAT是一种低成本,不足的模块化机器人,能够进行表面游泳,停靠到其他模块,并仅使用一个电动机和两个被动式拖鞋从中脱落。通过在某些配置中引起相邻模块的尾巴之间的故意自我碰撞来实现撤消;但是,当集体游泳作为一个连接的组件是理想的时,这将成为一个挑战。在这项工作中,我们制定了一种集中式控制策略,以允许\ textit {任意}配置Modboats作为单个可通道的车辆游泳,并保证不会意外撤离。我们还提出了一个简化的模型,用于在实时控制的配置中以船只之间的流体动力相互作用。我们在实验上证明,我们的控制器的性能很好,对于各种尺寸和形状的配置都是一致的,并且可以同时控制潮流速度和偏航角。游泳时保持可控性,但是纯偏航控制会导致侧向运动,而横向运动不能被提出的框架抵消。
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我们提出了一种基于流动的控制策略,该策略使资源受限的海洋机器人能够在给定范围内周期性的轨道轨迹上巡逻类似Gyre的流动环境。控制器不需要流场的详细模型,而仅依赖于机器人的位置相对于GYRE的中心。该机器人不是精确地跟踪预定义的轨迹,而是任务保留在两个具有已知周期性的边界轨迹之间。此外,提出的策略利用周围的流场最大程度地减少控制努力。我们证明,提出的策略使机器人能够在满足所需周期性要求的流量中循环。我们的方法在模拟和实验中使用低成本,不足的表面游泳机器人(即Modboat)进行了测试和验证。
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Modboat是一种低成本,不足的模块化机器人,能够表面游泳。它能够单独游泳,停靠其他Modboats,并仅使用单个电动机和两个被动拖鞋从它们中取消锁定。通过在相邻模块的尾巴之间引起故意自我碰撞,可以实现无额外动理的撤消;当团队游泳是一个连接的组件时,这将成为一个挑战。在这项工作中,我们制定了一种控制策略,以使平行的Modboats的平行格子作为一个单元游泳,该单元通常需要自动模块。我们表明,保证控制策略可以避免无意中的脱节,并最大程度地减少晶格内的内力。实验验证表明,控制器的性能很好,并且对于各种尺寸的晶格是一致的。游泳时保持可控性,但是纯偏航控制会导致侧向运动,而横向运动不能被提出的框架抵消。
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