Singularity-Free Dynamic Modeling Including Wheel Dynamics for an Omni-Directional Mobile Robot with Three Caster Wheels

Jae Heon Chung; Byung-Ju Yi; Whee Kuk Kim; Seog-Young Han

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jae Heon Chung (한양대학교) Byung-Ju Yi (한양대학교) Whee Kuk Kim (고려대학교) Seog-Young Han (한양대학교)

저널정보: 대한전기학회 International Journal of Control Automation and Systems International Journal of Control Automation and System Vol.6 No.1

발행연도: 2008.2

수록면: 86 - 100 (15page)

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Most of the previously employed dynamic modeling approaches, including Natural Orthogonal Complement Algorithm, have limitations on their application to the mobile robot, specifically at singular configurations. Also, in their dynamic modeling of mobile robots, wheel dynamics is usually ignored assuming that its dynamic effect is negligibly small. As a remedy for this, a singularity-free operational space dynamic modeling approach based on Lagrange's form of the D'Alembert principle is proposed, and the singularity-free characteristic of the proposed dynamic modeling is discussed in the process of analytical derivation of the proposed dynamic model. Then an accurate dynamic model taking into account the wheel dynamics of the omni-directional mobile robot is derived, and through simulation it is manifested that the effect of the wheel dynamics on the whole dynamic model of the mobile robot may not be negligible, but rather in some cases it is significantly large, possibly affecting the operational performances of dynamic model-based control algorithms. Lastly, the importance of its accurate dynamic model is further illustrated through impulse analysis and its simulation for the mobile robot.

#Dynamics #impact #kinematics #omni-directional mobile robot

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