Prace nad metodami optymalnego sterowania układami wieloczłonowymi i robotycznymi

Metody modelowania i symulacji dynamiki złożonych układów robotycznych, rozumianych jako układy wieloczłonowe, tworzą dojrzałą dziedzinę, szczególnie w kontekście sekwencyjnych algorytmów niskiego rzędu, ale nie oznacza to, że jest to dziedzina skończona i nie ma obszarów, które wymagają udoskonalenia.

Głównym celem projektu zrealizowanego przez zespół w Wydziału Mechanicznego Energetyki Lotnictwa Politechniki Warszawskiej było opracowanie i implementacja efektywnych metod modelowania układów wieloczłonowych i robotycznych zunifikowanych z niebezpośrednimi metodami nieliniowego sterowania optymalnego (adjoint).

– Dzięki zastosowaniu tego typu algorytmów, generujemy sygnały sterujące i kształtujemy nominalną trajektorię ruchu, która podpowiada układowi sterowania robota – wyjaśnia dr hab. inż. Paweł Malczyk, prof. uczelni i kierownik projektu. –  Od wielu lat w robotyce to zadanie jest rozwiązywane. W projekcie skupiliśmy się na zoptymalizowaniu celów misji, np. unikaniu przeszkód, minimalizowaniu zużycia energii, poprawieniu jakości sterowania w trakcie ruchu robota, a także na kwestiach związanych ze zwiększeniem efektywności obliczeń poprzez zastosowanie przetwarzania równoległego. Opracowane przez nas rozwiązania zaimplementowaliśmy w układzie sterowania robota równoległego o dwóch stopniach swobody, ale rozwijane metody są na tyle ogólne, że mogą zostać zastosowane do sterowania innymi układami wieloczłonowymi – dodaje.

Projekt zakończył się sukcesem, a wszystkie założone w nim cele zostały osiągnięte. – Dodatkowo, przy tym projekcie zależało mi na integracji młodych ludzi i to również się udało, ponieważ oprócz mnie, w zespole badawczym było dwóch doktorantów – mówi prof. Malczyk.

-

Projekt „Efektywne niebezpośrednie metody sterowania optymalnego układami wieloczłonowymi” był finansowany w ramach grantu badawczego programu "Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza", który realizowany jest na Politechnice Warszawskiej.

Skład zespołu badawczego:
dr hab. inż. Paweł Malczyk, prof. uczelni; mgr inż. Paweł Maciąg; mgr inż. Maciej Pikuliński