移動機器人的路徑跟蹤控制研究.pdf

1、移動機器人作為一種目前應(yīng)用廣泛的能在復(fù)雜的環(huán)境下工作的具有自規(guī)劃、自組織、自適應(yīng)能力的機器人，國內(nèi)外都在加大科研力度使其朝智能化和多樣化的方向發(fā)展。路徑跟蹤是移動機器人實現(xiàn)自主運動的基礎(chǔ)，因此路徑跟蹤控制方法的研究對移動機器人的智能化具有很重要的意義。本文以自行研制開發(fā)的輪式自主移動機器人為對象，在分析移動機器人的運動學(xué)模型的基礎(chǔ)上，主要針對移動機器人的路徑跟蹤控制以及人機交互界面設(shè)計進行了研究。 本文對移動機器人體系結(jié)構(gòu)進行了

2、研究，分析了水平式結(jié)構(gòu)、垂直式結(jié)構(gòu)和混合型結(jié)構(gòu)。結(jié)合我們的移動機器人的應(yīng)用目標，提出了基于多處理器并行的混合型體系結(jié)構(gòu)，將整個系統(tǒng)從上至下依次分為任務(wù)協(xié)調(diào)層、行為規(guī)劃層、行為控制層和運動控制層，并給出了各層的具體結(jié)構(gòu)和功能。最后給出了移動機器人的整體硬件實現(xiàn)。 根據(jù)移動機器人的運動學(xué)模型，針對其運動學(xué)特征，模仿汽車駕駛員的特點設(shè)計了預(yù)瞄控制器來確定預(yù)瞄點；在確定預(yù)瞄點的基礎(chǔ)上，分別采用了兩種路徑跟蹤控制方案：模糊控制方法和Lva

3、punov控制方法；最后，對這兩種方案進行了MATLAB仿真。 為了給用戶提供簡單的移動機器人狀態(tài)信息以及操作平臺，本文結(jié)合移動機器人的結(jié)構(gòu)和各部分實現(xiàn)的功能，設(shè)計了移動機器人人機交互界面。此人機交互界面的功能包括：目標路徑數(shù)據(jù)的獲取、目標路徑和實際運動軌跡的顯示、PC104與DSP串口通信的實現(xiàn)。該人機界面將作為移動機器人CCD攝像頭、超聲波避障和運動控制三部分信息融合的基礎(chǔ)控制界面。 最后，對移動機器人進行了直線跟蹤