基于自适应自触发远程控制的机器人路径跟踪研究

发布时间：2019-10-25 13:01

【摘要】：针对通过无线通信信道远程操控自主机器人的问题,以轮式移动机器人为研究对象进行了运动学分析并建立运动学模型,提出并实现了用触发条件调整跟踪误差的自触发策略,以实现较好的跟踪性能和减少网络信息传输。最后以P3-DX移动机器人为平台,对该方法进行了的仿真实验验证,结果证实,与非自适应自触发方法相比,在网络信息传输量减少的情况下,跟踪性能几乎没有降低。
【图文】：

鋰嗫?,该类库采用C++编程语言实现,用户可以按照自己的需求修改和扩展,支持从机器人基本的通讯、路径规划一直到机器人的导航与定位等进行特定的的编程和应用。其中,P3-DX是目前世界上最成熟的几种轮式移动机器人实验研究平台之一[3-4],结构上采用上下位机模型的架构,采用前两轮驱动后一轮导向的差分驱动方式,丰富的软件包接入和管理机器人平台及机器人的各种传感器等附件,代码完全开放,可以满足不同层次的开发需要。如图1所示,为P3-DX机器人实体及结构图。图1P3-DX机器人视图·26·研究与分析2016年第6期(第29卷,总第146期)·机械研究与应用·收稿日期:2016-11-04基金项目:2014年天水市科技支撑计划项目(第一批)财政专项资金:群体智能机器人协调控制系统(编号:2014-09)。作者简介:姜毅龙(1966-),男,甘肃会宁人,副教授,研究方向:智能控制、嵌入式系统的开发与应用。

2机器人模型和问题制定2.1运动学模型建立为整个机器人运动推导一个模型,须建立统一的参考框架来表达各轮的力和约束。在整个运动学分析过程中,将机器人建模成轮子上并运行在水平面上的一个刚体。为了确定机器人在平面中的位置,我们建立了平面全局参考框架和机器人局部参考框架之间的关系(映射)[5],如图2所示。P3-DX移动机器人的前部的两个驱动轮由两个独立的电机驱动,完成各种基本动作都是通过分别控制左右轮轮速来实现的,另一个轮子是在移动机器人的后部的从动轮(见图1)。图2移动机器人全局参考框架和局部参考框架令D和r分别表示车轮轴线的长度和驱动轮的半径。速度vL和vR别表示左轮和右轮的速度。控制变量v和w分别表示移动机器人的前进速度和角速度。假设没有滑移效应,并且移动机器人的运动模型满足非完整约束,对于上述假设下的移动机器人,定义笛卡尔坐标为(x,y),θ是前进方向和x轴之间的定向角。差动驱动机器人数学模型可以描述为:x·=vcosθy·=vsinθθ·=wìí(1)vwéù=1212-1D1DéùvLvRéù(2)非完整约束方程为:x·sinθ=y·cosθ(3)移动机器人在X-Y平面中的运动学模型如下:q·e=x·ey·eθ·eéù=cosθ0sinθ001éùu(4)其中q=x,y,θ[]T,表示在移动机器人质量中心的姿势坐标。控制输入u=v,w[]T。2.2跟踪控制问题跟踪控制[6-7]有轨迹跟踪控制和路径跟踪控制两种,目?
【作者单位】： 甘肃机电职业技术学院;利曼机器人科技有限公司;
【基金】：2014年天水市科技支撑计划项目(第一批)财政专项资金:群体智能机器人协调控制系统(编号:2014-09)
【分类号】：TP242

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1 赵，

本文编号：2552793