[發明專利]一種基于輪式移動機器人軌跡跟蹤的混合控制方法

有效

• 申請號: 201410631147.0
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104317299A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 翟軍勇;黃大偉;艾偉清;費樹岷
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于輪式移動機器人軌跡跟蹤的混合控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)：對軌跡模型和機器人執行機構進行分析，建立具有非完整性約束的移動機器人運動學模型和動力學模型；

步驟(2)：利用單目攝像頭獲取軌跡，結合步驟(1)所推導的運動學模型，確定機器人要實現軌跡跟蹤虛擬線速度和角速度控制器v_c,w_c；

步驟(3)：利用光電編碼器獲取機器人兩輪的角速度根據轉換公式計算實際的機器人線速度和角速度v,w；計算步驟(2)中獲得的虛擬速度和角速度與實際速度和角速度的偏差

步驟(4)：根據步驟(3)中的選擇合適的滑模面S；

步驟(5)：根據步驟(4)中的滑模面S確定移動機器人左右輪驅動電機的力矩控制量(τ₁,τ₂)^T；

步驟(6)：根據步驟(5)的(τ₁,τ₂)^T和當前的機器人實際速度v,w設計干擾觀測器并進行相應的前饋補償，從而減小系統抖振。

2.根據權利要求1所述的基于輪式移動機器人軌跡跟蹤的混合控制方法，其特征在于，所述步驟(3)中所選擇的v_c,w_c為：

vc=vrcosθe+k1xewc=wr+vrye+k2sinθe]]>

其中v_r,w_r分別為期望線速度和角速度，x_e,y_e,θ_e為機器人的實際位姿與期望軌跡的位姿偏差，k₁,k₂是正常數。