四轮全向移动机器人的运动控制

【摘要】随着科技的发展,机器人的应用越来越广泛,普遍应用于工业、农业、医疗器械等各个行业。为促进机器人技术的发展,1992年10月,在日本东京举行的关于人工智能领域重大挑战的研讨会中,与会的研究人员对制造和训练机器人进行足球比赛以促进相关领域研究进行了探讨,在一些学者的积极倡导下并在SONY公司的支持下,成立了RoboCup联合会,并于1996年在日本成功举行了一次表演赛。世界杯足球机器人大赛自1997以来,每年都有开展,参赛队伍也逐渐增多。此项赛事大大促进了各个国家对机器人的研究热度。有关中型组足球机器人的研究受到各高校的广泛关注,成为机器人研究的重要课题。中型组机器人涉及精密仪器设计、机器视觉、运动控制、多传感器信息融合、分布式网络等众多领域,本文主要开展机器人运动控制方面的研究。目前,机器人控制方面的研究,主要在于优化移动平台,提升硬件性能,改进控制算法等各个方面。移动平台上,目前全向轮以其灵活性占优,轮式结构普遍采用三轮或者四轮；处理器大多采用高性能处理器,如DSP、arm等；算法方面主要提升机器人控制的性能,降低算法的复杂度等方面。本文所做的工作如下：1)机器人运动学模型的速度轨迹跟踪控制,机器人对速度轨迹的跟踪。建立机器人运动学方程,从李雅普诺夫函数出发设计轨迹跟踪控制器,使得机器人实现更好的轨迹跟踪。2)机器人的BP神经网络速度补偿器设计。利用BP神经网络强大的记忆功能和非线性的强逼近性,根据误差与补偿量的关系设计速度补偿器,并进行仿真。3)在机器人处于扰动状态下,引入滑模控制算法做机器人的轨迹跟踪。建立机器人的动力学模型进行滑模控制,并与PD控制器进行比较。论文最后作了总结,阐述了本研究课题的主要研究成果,并对课题提出了展望。
【作者】李运奇；
【导师】杨宜民；
【作者基本信息】广东工业大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】全向移动机器人；运动控制；轨迹跟踪；滑模控制；

【参考文献】
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