Reálny model - Khepera II

• miniatúrny mobilný robot s diferenciálnym podvozkom, ktorý je zložený z dvoch nezávislé riadených kolieskach a jedného neriadeného kolieska pre stabilitu robota
• modulárny a to ako na softvérovej tak i na hardverovej úrovni
• knižnica aplikácii pre riadenie mobilného robota
• podpora viacerých vývojových prostredí - C, Matlab, SysQuake LabVIEW, akékoľvek iné schopné komumikácie cez sériový port
• vhodný pre štúdium a experimenty súvisiace s teóriou riadenia systémov, navigácie, multiagentových systemov a pod

Matematicko - fyzikálny model - Khepera II - Simulačný model

• Simulačný model je inšpirovaný reálnym modelom Khepera II
• Model mobilného robota je rozdelený na dva podsystémy a to podsystém kde je popísaný kinematický model a podsystém kde je poísaný dynamický model.
• Kinematický model umožňuje určiť pozíciu x, y a natočenie θ mobilného robota a to pod podmienkou že je známy počiatočný stav robota a aktuálné rýchlosti v_L, v_R pre oba kolieska.
• Dynamický model zahŕňa trecie sily F_L, F_R, ktoré pôsobia na kolieska a celkovú hmotnost robota m
• Model je naprogramovaný v prostredí Matlab Simulink

Obr.1 Schéma mechanického prevedenia modelu

Systémový opis modelu

• Riadiace vstupy

• vstupné napätia U_L, U_R

• Merané výstupy

• pozícia robota x, y a jeho natočenie θ

Obr.2 Systémový opis modelu

Využitie modelu v pedagogickom procese

• predmety

• Simulačné systémy (2.ročník Bc. štúdia)
• Riadenie a umelá inteligencia (1.ročník Ing. štúdia)

• bakalárske práce

• KLEIN, Tomáš: Modelovanie, simulácia a riadenie dvojkolesového mobilného robota
  (vedúci BP: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD., konzultant BP: Ing. Jakub Čerkala) - 2015

• diplomové práce

• FIC, Ján: Riadenie mobilného robota Khepera II s využitím metód umelej inteligencie:
  (vedúci a konzultant DP: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD.) - 2009
• TOMČÁK, Matúš: Inteligentné modelovanie a riadenie mobilného robota
  (vedúci DP: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD., konzultant DP: Ing. Jakub Čerkala) - 2015

Využitie modelu v rámci výskumnej činnosti

• riešené dizertačné práce

• Čerkala, Jakub: Modelovanie a riadenie mobilných robotov s vyuzitim neuronovych modelov (školiteľ: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD.) - 2017
• ŠUSTER, Peter: Návrh efektívnych softvérových nástrojov pre riadenie a analýzu nelineárnych systémov
  (školiteľ: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD.) - 2012 (zatiaľ neobhájená)

• publikácie

• 2014
  ČERKALA, J., JADLOVSKÁ, A.: Mobile Robot Dynamic with Friction in Simulink / In: Technical Computing Bratislava 2014 : 22nd Annual Conference Proceedings : Bratislava - 2014 P. 1-10. - ISBN 978-80-7080-898-6.
• 2011
  ŠUSTER, P. - JADLOVSKÁ, A.: Tracking Trajectory of the Mobile Robot Khepera II Using Approaches of Artificial Intelligence, Acta Electrotechnica et Informatica, No.1., Vol.11, 2011, Košice, pp. 38-43, Slovak Republic, ISSN 1335-8243, www.versita.com/aei  
  
  2010
  ŠUSTER, P., JADLOVSKÁ, A.: Neural tracking trajectory of the mobile robot Khepera II in internal model control structure / - 1 elektronický optický disk (CD-ROM). In: Process Control 2010 : 9th International Conference : June 7 - 10, 2010, Kouty nad Desnou, Czech Republic. - Brno : Tribun EU, 2010. - ISBN 978-80-7399-951-3. - P. C153a-1-C153a-13.