(Lập trình robotics) Từ các bài báo khoa học đến với mô hình cụ thể


#1

Em xin chào cả nhà,

E hiện nay đang đọc các bài báo khoa học về chủ đồ robots (cụ thể là phương tiện tự hành không người lái trên không (drones), dưới nước (underwater)) có một câu hỏi có thể hơi đơn giản chút rất mong mọi người có thể chỉ giúp em hoặc cho em xin vài từ khóa tài liệu để đọc ạ.

Khi đọc, em thấy rằng các tác giả thường mô hình phương trình chuyển động của các đối tượng này bằng các hàm bậc 1, bậc 2…Ví dụ với bậc 2 là x_dot(t) = v(t) ; v_dot(t) = u(t) ; trong đó x(t) là ma trận trạng thái, v(t) là vận tốc, u(t) là ma trận điều khiển đầu vào.

Em chưa hiểu sau đó sẽ bằng cách nào để áp dụng các ma trận u(t) đó với các đối tượng cụ thể khi nó bao gồm các giá trị động lực học. Có nghĩa là để từ u(t) đó cần phải qua những bước gì nữa trong lập trình mới có thể điều khiển được một đối tượng cụ thể ạ. E lấy ví dụ về phương trình động học của tàu ngầm là Mv_dot + Dv +g = tau ; trong đó M, D, g là các hệ số động lực học ; tau là ma trận lực và moment điều khiển. Khi đó mối quan hệ giữa u(t) và tau là ntn ạ? (Có phải là theo định luật Newton ?).

P/s 1 : e cũng đã có đăng bài trên fb nhóm nhưng chưa được duyệt ạ.

P/s 2 : E tóm tắt lại nội dung câu hỏi trên : Phương trình chuyển động là chỉ xét đến yếu tố chuyển động của vật thể mà ko quan tâm tới lực gây ra nó. Phương trình động lực học là quan tâm tới các lực gây ra chuyển động. Vậy khi nghiên cứu các thuật toán trên phương diện phương trình chuyển động. Thế thì mối liên hệ nào giữa hai phương trình trên nếu đứng trên phương diện lập trình.

Em xin cảm ơn cả nhà.


#2

Hello em, Thông thường tín hiệu điều khiển của vi mạch sẽ là tín hiệu điện áp, sau đó qua thêm các bước tín toán nữa mới ra được tín hiệu của actuator. Anh lấy ví dụ khi em điều khiển quadcopter tức là em điều khiển tốc độ vòng quay của 4 động cơ bằng xung PWM, tín hiệu ut của em chính là xung PWM này. Hơn nữa trong quá trình điều khiển luôn dùng phương trình động lực học. Phương trình động học chỉ dùng để khảo sát sơ bộ vị trí, chuyển động tương đối, quan hệ hình học của các đối tượng, khớp nối mà thôi.


#3

Hi Bạn, Mình cũng từng làm drone nhưng ko dùng mô hình nào cả. Mình chỉ đơn giản code embedded và dùng board arduino. Hiện tại mình cũng đang có ý định nghiên cứu dùng model deep learning vào cho drone. Nếu bạn cùng làm thì có thể trao đổi cụ thể hơn với mình. Cùng học hỏi, nhưng mình ko biết nhiều về DL.


#4

Với tay máy thì bạn phỉa giải phương trình động học ngược để tìm góc, với các mô hình bay thì đó là tốc độ động cơ hoặc vị trí, tốc độ đáp ứng, bạn nên tham khảo thêm về lý thuyết điều khiển, các thuật toán đáp ứng, phản hồi như PID, LQR,…