Geometrie neholonomních mechanismů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá popisem kinematického modelu řízení neholonomního mechanismu, konkrétně robotického hada. Model je zkoumán prostředky diferenciální geometrie. Dále je odvozena jeho nilpotentní aproximace. Lokální říditelnost je zjištěna pomocí dimenze Lieovy algebry generované řídícími vektorovými poli a jejich Lieovými závorkami. V závěru jsou navrženy dva jednoduché řídící algoritmy, jeden pro globální a druhý pro lokální řízení, a poté následuje srovnání jednotlivých modelů.This master's thesis deals with a description of a kinematic control model of nonholonomic mechanism, namely the robotic snake. The model is analysed by means of differential geometry. Next, its nilpotent approximation is derived. Local controllability is checked by the dimension of Lie algebra generated by the controlling vector fields and their Lie brackets. In the end, two simple motion planning algorithms, one on global and one on local control, are proposed, and the comparison of models is discussed.