Simulation of pose to pose moving of the mobile robot with specified GPS points

• Published in: Journal of Engineering 2020-11, Vol.26 (11), p.195-208
• Main Authors: Yusuf, Wahab Karim, Ali, Ahmad Abd al-Husayn
• Format: Article
• Language: ara ; eng
• Subjects: Haversine, Kinematic controller, Trajectory tracking, Polar coordinates; التكنولوجيا; الحوسبة; الروبوتات المتحركة; المحاكاة الحاسوبية; النظام العالمي لتحديد المواقع
• ISSN: 1726-4073; 2520-3339
• DOI: 10.31026/j.eng.2020.11.13

The applications of mobile robots in rescue scenarios, surviving to search, and exploration for outdoor navigation have received increasing attention due to their promising prospects. In this paper, a simulation of a differential wheeled mobile robot was presented, implementing a Global Positioning System (GPS) data points to specified starting points, final destination, and total error. In this work, a simple kinematic controller for polar coordinate trajectory tracking is developed. The tracking between two points, pose to pose, was specified by using the GPS data points. After that, the geodesy (GEO) formulation was used to convert the geodesy coordinate to Euclidean or polar coordinate. The Haversine equation obtained the distance between the two points. The system performance and stability of the tracking controller are proved using the Lyapunov theorem of the stability. A python script was used in this work as a simulator. Computer simulation with pose to pose trajectory strategy conform to the simplicity of the proposed controller. إن تطبيقات الروبوتات النقالة-تكنولوجيا الأتمتة في عمليات الانقاذ و البحث عن الحياة و الاستكشاف في الملاحة الخارجية اكتسبت اهتماما متزايدا بسبب افاقها الواعدة. في هذا البحث تم تقديم نمذجة للروبوت نقال ذو عجلات تفاضلية التي يستخدم بيانات النظام العالمي لتحديد المواقع GPS لتحديد نقاط البداية و النهاية و الخطأ الكلي. في هذا البحث تم تطوير نظام سيطرة كينماتيكي لتتبع المسار في الاحداثيات القطبية. تم تعيين مسافة المسار بين نقطتين البداية و النهاية بواسطة بيانات الGPS و بعدها تم استخدام المعادلات الجيوديسيا لتحويل النظام الجيوديسيا الى الاحداثيات الاقليدية أو القطبية. المسافة بين نقطتين تم ايجادها بواسطة معادلة Haversine. تم إثبات استقراريه المسار الخاطئ للنظام باستخدام تحليل ليابونوف للاستقرارية. استخدم البايثون كبرنامج للنمذجة. نتائج النمذجة الحاسوبية لتتبع المسار من نقطة الى نقطة بينت سهولة استخدام المسيطر المقترح.