Profesor: Dr. Eduardo Aranda Bricaire

 Objetivo: Presentar al estudiante la definición y los problemas fundamentales del control de sistemas multi-agente. Definir los modelos cinemáticos de los agentes holonomos (omnidireccionales) y no-holonomos (uniciclos). Presentar algoritmos de control, basados en campos potenciales artificiales, para resolver los problemas de formación, marcha y no colisión, para robots holonomos. Generalizar las soluciones al caso de robots noholonomos. Exponer algunos temas avanzados, tales como: mode  lado y control en tiempo discreto; formaciones variantes en el tiempo; control de orientación. Concluir con un proyecto experimental.

CONTENIDO:

1. Introducción general. Orígenes de los sistemas multi-agente. Paradigma basado en comportamiento y paradigma basado en modelos.

2. Modelado y control de un solo robot. Caso omnidireccional. Caso no-holonomo basado en control del punto frontal y del punto medio del eje de las ruedas.

3. Herramientas Matemáticas. Funciones potenciales artificiales. Teoría algebraica de gráficas. El Laplaciano y sus propiedades.

4. Coordinación de movimiento para el caso holonomo (formación, formación con no colisión y marcha)

5. Coordinación de movimiento para el caso no-holonomo (formación, formación con no colisión y marcha)

6. Formaciones variantes en el tiempo. Emulación de estructuras mecánicas.

7. El problema de orientación en el caso no-holonomo.

8. Coordinación de movimiento en tiempo discreto.

9. Experimentos.

BIBLIOGRAFIA:

1. E.G. Hernández-Martínez, E. Aranda-Bricaire, Convergence and collision avoidance in formation control: A survey of the artificial potential functions approach, in F. Alkhateeb, E. A. Maghayreh, I. A. Doush, Eds., Multi-Agent Systems - Modeling, Control, Programming, Simulations and Applications, Intech Open Access Publisher, Croatia, March 2011, ISBN 978-953-307-174-9, pp. 103-126.

2. E. G. Hernandez-Martinez, E. Aranda-Bricaire, Non-Collision Conditions in Multi-agent Robots Formation using Local Potential Functions, Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2008), pp. 3776-3781, May 19-23, 2008, Pasadena, California, E.U.

3. E. G. Hernandez-Martinez, E. Aranda-Bricaire, Multi-Agent Formation control with Collision Avoidance based on Discontinuous Vector Fields, Proc. 35th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON), November 3-5, 2009, Porto, Portugal, pp. 2303-2308.

4. E. G. Hernandez-Martinez, E. Aranda-Bricaire, Marching Control of Unicycles based on the Leader-Followers Scheme, Proc. 35th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON), November 3-5, 2009, Porto, Portugal, pp. 2285-2290.

5. E. G. Hernandez-Martinez, E. Aranda-Bricaire, Trajectory Tracking for Groups of Unicycles with Convergence of the Orientation Angles, Proc. 49th IEEE Conference on Decision and Control (CDC), December 15-17, 2010, Atlanta, Georgia, USA, pp. 6323-6328.

6. W. Ren, R. W. Beard, Distributed Consensus in Multi-vehicle Cooperative Control, Communications and Control Engineering Series, Springer-Verlag, London, 2008 (ISBN: 978-1-84800-014-8)

7. W. Ren, Y. Cao, Distributed Coordination of Multi-agent Networks, Communications and Control Engineering Series, Springer-Verlag, London, 2011 (ISBN: 978-0-85729-168-4)

8. C. Canudas de Wit, B. Siciliano, G. Bastin, et al, Theory of Robot Control, Springer Verlag, 1996.

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