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H∞ controller design for a robotic research and educational mining loader
Indexado
Scopus SCOPUS_ID:85051509015
DOI 10.1109/REM.2018.8421769
Año 2018
Tipo

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



A robotic platform consisting of a skid-steer compact loader is employed as a setup to design and study strategies for reducing material spillage by robotic mining mobile manipulators. The present work describes the design methodology for a controller approach to reduce disturbances on the end-effector induced by the terrain and propagated through the wheels and arm links of the machine. The proposed approach H∞ control strategy that includes a feedforward action, computed using the pitch rate of the mobile base, and considers the hydraulic arm dynamics, as well as the reaction forces in the contact points of the mobile base. Alternative control schemes based on the classic proportional-derivative (PD) H∞ strategy without feedforward action, were also implemented and evaluated on simulations and experiments using a semi-Autonomous Cat® 262C compact skid-steer loader equipped with inclination and inertial sensors. The best results were obtained using the proposed approach. The control scheme proposed reduces ground disturbances around 89% and 68% when traversing a 4 m long ramp at 12.5% and 25% of maximum vehicle speed, respectively.

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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Rigotti-Thompson, Mattia Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
2 TORRES-LEPEZ, MIGUEL ANDRES Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
3 AUAT-CHEEIN, FERNANDO ALFREDO Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
4 Troni, Giancarlo Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile

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Financiamiento



Fuente
FONDEQUIP
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
National Commission for Science and Technology Research of Chile

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Agradecimientos



Agradecimiento
This project has been supported by the National Commission for Science and Technology Research of Chile (Conicyt) under Fondecyt grant 1171760, Fondequip grant 120141 and Basal grant FB008.

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