輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制及定位方法研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)能根據(jù)所承擔(dān)的任務(wù)在對(duì)環(huán)境信息感知與理解的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃和自定位，并能完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，即移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。本文以應(yīng)用于FMS的輪式移動(dòng)機(jī)器人(AGV)為研究對(duì)象，對(duì)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、環(huán)境信息建模與理解技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)、定位和導(dǎo)航及控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。(1)本文以運(yùn)動(dòng)功能最具代表性的3-TTR型AGV為對(duì)象，進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)量和控制量解析，

2、提出了一種可進(jìn)行AGV橫滑特性識(shí)別的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)量求解方法；同時(shí)，對(duì)其各運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行了分析。(2)通過對(duì)移動(dòng)機(jī)器人常用導(dǎo)航方式的分析，為自主開發(fā)的XAUT·AGV100設(shè)計(jì)了一種組合導(dǎo)航系統(tǒng)：采用編碼器和陀螺儀為AGV提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航信息以實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤，采用編碼器和超聲波傳感器在作業(yè)站點(diǎn)及部分特征點(diǎn)處對(duì)環(huán)境信息的感知實(shí)現(xiàn)作業(yè)定位。該組合導(dǎo)航系統(tǒng)具有在行駛路徑段適應(yīng)能力強(qiáng)、在作業(yè)站點(diǎn)定位精度高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。(3)在分析移動(dòng)機(jī)器人常見路徑規(guī)劃方

3、法和環(huán)境建模方法的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)一種新的環(huán)境建模方法和全局路徑規(guī)劃方法。基于機(jī)床位姿陣和機(jī)床相對(duì)位姿陣的環(huán)境模型具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、可讀性好、數(shù)據(jù)易維護(hù)，可擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)?；诟怕蔬x擇的AGV全局路徑規(guī)劃算法具有計(jì)算簡單、規(guī)劃用時(shí)短，實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)。(4)通過對(duì)現(xiàn)有移動(dòng)機(jī)器人定位方法的分析，為XAUT·AGV100研究開發(fā)了一種利用超聲波傳感器進(jìn)行約束定位的定位方法。理論分析證明了該定位方法是可行的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該定位方法是可靠的，該定位