履帶式移動機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)建模與路徑跟蹤方法研究.pdf

1、移動機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)建模是其實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃和動力學(xué)控制的基礎(chǔ),是移動機(jī)器人研究的重要內(nèi)容。從已有文獻(xiàn)來看,針對輪式移動機(jī)器人運(yùn)動學(xué)建模與控制的研究較多,而關(guān)于履帶式移動機(jī)器人在這方面的研究卻較少報道。為此,本文在內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目《履帶—腿復(fù)合式移動機(jī)器人系統(tǒng)研究》的支持下,開展了履帶式移動機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)建模與路徑控制方面的研究工作。運(yùn)動學(xué)建模是移動機(jī)器人路徑控制的基礎(chǔ)。為此,本文首先建立了一款已有履帶式移動機(jī)器人樣機(jī)的運(yùn)動學(xué)模型,

2、給出了機(jī)器人的兩個輪子轉(zhuǎn)速與車體指定關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動速度、車體轉(zhuǎn)速間的函數(shù)關(guān)系。在移動機(jī)器人的具體實(shí)現(xiàn)方面,本文利用DSP控制器實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的左右兩個電機(jī)進(jìn)行獨(dú)立控制。針對現(xiàn)有差動驅(qū)動式移動機(jī)器人的運(yùn)動規(guī)劃與控制中,基于廣義雅可比矩陣的分解運(yùn)動速度控制算法中存在的不足,提出了一種改進(jìn)后的新算法。由于原算法中要在每個計算周期內(nèi)需要求出廣義雅可比矩陣的逆矩陣,這樣不僅增大了算法的計算量,而且降低了算法的準(zhǔn)確性;在改進(jìn)算法中,將求解廣義逆矩陣改為直