兩節(jié)拖車反向運動系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、當(dāng)前自動化領(lǐng)域?qū)＜覍C(jī)器人方向的重視程度不斷增加，使得拖掛式移動機(jī)器人的發(fā)展變得更加智能化和多樣化。本文研究的拖掛式移動機(jī)器人由一個牽引車和兩節(jié)拖車組成，牽引車提供動力并控制轉(zhuǎn)彎角度，兩節(jié)拖車跟隨牽引車運動。這種系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。
　　帶有拖車的移動機(jī)器人所組成的系統(tǒng)非常復(fù)雜，它的輸入量小于系統(tǒng)的自由度，因此在這類系統(tǒng)中的控制問題要比單體機(jī)器人困難許多。再加上該系統(tǒng)并非傳統(tǒng)的線性系統(tǒng)，這就導(dǎo)致了在系統(tǒng)設(shè)計時帶有拖車的移動機(jī)

2、器人系統(tǒng)與單體機(jī)器人存在著很大差異，由于以上種種原因，導(dǎo)致了在該系統(tǒng)的設(shè)計過程中難以直接將單體移動機(jī)器人的研究成果直接應(yīng)用到該復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計中，該研究點作為難點和熱點得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　本文研究了一種兩節(jié)拖車反向運動控制方法，以ActiveMedia公司生產(chǎn)的Pioneer3機(jī)器人為平臺，實現(xiàn)了兩節(jié)拖車反向運動控制。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)運動學(xué)模型計算：對系統(tǒng)進(jìn)行了約束分析，并建立了該系統(tǒng)的運動學(xué)

3、模型。
　　(2)算法研究：首先確定了該系統(tǒng)的輸入輸出及中間變量，由于該系統(tǒng)的運動學(xué)模型比較復(fù)雜，因此在該實驗中決定通過實驗數(shù)據(jù)，對變量與輸入之間的關(guān)系進(jìn)行近似線性化。得到輸入與各變量之間的線性關(guān)系之后，再通過將被控量穩(wěn)定在某個所需的范圍內(nèi)的方式控制該系統(tǒng)的反向運動。該算法設(shè)計方法簡單，用程序易于實現(xiàn)，且對傳感器精度要求低。
　　(3)運動控制實驗：將所設(shè)計的算法應(yīng)用于兩節(jié)拖車反向運動控制實驗中，基于Pioneer3移動機(jī)器