Return to search

Controlling Autonomous Baker Robot Using Signal Temporal Logic and Control Barrier Functions

Autonomous systems are slowly moving into the mainstream with things like self driving cars and autonomous robots in storage facilities already in use today. The aim of this project is to simulate a virtual bakery with a baker-robot (agent)that is able to complete recipes within strict deadlines.Signal temporal logic (STL) is used to define instructions that can be understood by the agent. In order to carry out these instructions, a control barrier function (CBF) is used.CBFs are time and state dependent, are used to describe the desired behavior of the agent, and are designer made. If the CBF corresponding to the task is non-negative from beginning to end during the task, the task has been completed successfully.A virtual robot was used in this project and was tasked with moving to and staying in different areas, which represents picking up and dropping off ingredients, all whilst staying within the boundaries of the bakery. The focus of this work is on completing the large amount (10+) of sequential tasks required to completea recipe. The CBF remained positive during the task, and the task was completed successfully. / Autonoma system börjar ta mer och mer plats i vardagen med saker som självkörande bilar och autonoma robotar i lagerlokaler som redan används idag. Syftet med det här projektet är att simulera ett virtuellt bageri med en bagarrobot (agent) som kan laga recept under strikta tidskrav. Signal temporal logic (STL) används för att definiera instruktioner som kan förstås av agenten. För att genomföra dessa instruktioner korrekt används en control barrier function (CBF). CBF:er är tidsoch tillståndsberoende, används för att beskriva agentens önskade beteende, och är skapade av en designer. Om CBF:en är positiv från början till slut under uppgiftens gång så har uppgiften genomförts som önskat. En virtuell robot användes i det här projektet och fick i uppdrag att flytta till och stanna inom olika områden, vilket representerar att plocka upp och lämna ingredienser, allt medan den vistas inom bageriets gränser. Fokus för detta arbete ligger på att slutföra den stora mängd (10+) av sekventiella uppgifter sim krävs för att laga ett recept. CBF:en var positiv under hela uppgiften, och uppgiften genomfördes framgångsrikt. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2022, KTH, Stockholm

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-322686
Date January 2022
CreatorsBernpaintner, Gustav, Allen, Marcus
PublisherKTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-EECS-EX ; 2022:126

Page generated in 0.0028 seconds