Plánování trajektorií pro distribuovanou manipulaci pomocí magnetického pole

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá plánováním trajektorií pro platformu distribuované magnetické manipulace MagMan s případnou možností rozšíření i na další platformy distribuované manipulace. Nejprve je popsán přesun platformy MagMan na nový systém měření pozic objektů. Přínos tohoto nového systému je také experimentálně vyhodnocen. Následně jsou navrženy dva algoritmy pro plánování trajektorií bez kolizí s překážkami i bez kolizí mezi jednotlivými objekty. Tyto algoritmy jsou založeny na nelineárních matematických programech inicializovaných cestou z RRT* algoritmu. Pro sledování trajektorií je navržen LQR regulátorů spolu se systémem pro odhadování stavu. Na závěr jsou navržené plánovací algoritmy experimentálně vyhodnoceny pomocí experimentů na skutečné platformě.

This bachelor's thesis deals with planning trajectories for the distributed magnetic manipulation platform MagMan with the possibility of generalization to other distributed manipulation platforms. Initially, moving MagMan to a new position measuring system is described, and the new system is benchmarked. Later, two algorithms for planning trajectories that are collision-free and obstacle-free are proposed. The algorithms are based on nonlinear mathematical programs initialized by a path generated by RRT* algorithm. Furthermore, an LQR trajectory tracking controller and a state estimation system are designed. In the end, the algorithms are experimentally evaluated on the actual platform.