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复杂地形六轮独立驱动与转向机器人轨迹跟踪与避障控制
被引量：
5
1
作者
刘江涛
周乐来
李贻斌
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期166-183,共18页
为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-...
为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-微分补偿控制器,抑制动态滞后引起的跟踪误差,设计速度与转向角动态反馈补偿,以应对地形扰动对轨迹跟踪的影响。分析机器人运动过程中障碍物的避碰问题,设计可求解避障轨迹的避障规划器,通过轨迹跟踪系统对局部避障轨迹进行跟踪控制,实现机器人的轨迹跟踪和自动避碰。对轨迹跟踪算法和避障算法进行仿真实验。实验结果表明:在典型工况下,机器人可完成凹形斜坡、凸形斜坡和凹凸地形正弦型轨迹跟踪控制和静态与动态障碍物避碰,验证了新方法的有效性。
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关键词
六
轮
独立
驱动与
转向
机器人
轨迹跟踪控制
模型预测控制
PID补偿控制
避障控制
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职称材料
六轮多模式移动机器人设计与运动控制
2
作者
朱群为
罗自荣
+3 位作者
蒋涛
卢钟岳
夏明海
洪阳
《农业机械学报》
北大核心
2025年第3期523-530,共8页
针对传统六轮机器人转弯半径大、运动不灵活和地形适应性差等问题,提出了一种具有铰接式双摇臂悬架和独立驱动转向结构的六轮多模式移动机器人。机器人总体结构包括独立驱动转向模块、一体化机身、铰接式摇臂悬架模块和控制模块,能实现...
针对传统六轮机器人转弯半径大、运动不灵活和地形适应性差等问题,提出了一种具有铰接式双摇臂悬架和独立驱动转向结构的六轮多模式移动机器人。机器人总体结构包括独立驱动转向模块、一体化机身、铰接式摇臂悬架模块和控制模块,能实现直行、平移、原地转向和绕任意点转弯等多模式运动方式,具有机动、灵活、地形适应性强等优势。分析了机器人多模式运动机理和越障原理,建立了机器人多模式运动学模型,确定了机器人多模式运动下的运动参数关系式。机器人控制系统采用电机任务、传感器任务和遥控器任务的多任务并行模式,采用一种基于UCOS Ⅲ并行操作系统的多模式PID控制器,提高了机器人控制系统实时性、可靠性和可移植性。搭建了六轮多模式移动机器人仿真环境和试验样机,验证了机器人多种模式下的基本运动性能和楼梯、垂直障碍、壕沟等多种复杂地形的通过能力。测试了在不同地形下机器人运动姿态和运动速度等,分析了机器人多模式仿真运动和样机试验结果,证明该六轮多模式移动机器人结构具有比传统六轮机器人更好的通过性和地形适应性能,研究结果可为六轮机器人结构优化改进提供参考。
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关键词
六轮驱动与转向
双摇臂悬架
UCOSⅢ操作系统
多模式运动控制
PID控制
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职称材料
题名
复杂地形六轮独立驱动与转向机器人轨迹跟踪与避障控制
被引量：
5
1
作者
刘江涛
周乐来
李贻斌
机构
山东大学控制科学与工程学院
智能无人系统教育部工程研究中心
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期166-183,共18页
基金
国家自然科学基金项目(61973191)
山东省杰出青年基金项目(ZR2022JQ28)。
文摘
为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-微分补偿控制器,抑制动态滞后引起的跟踪误差,设计速度与转向角动态反馈补偿,以应对地形扰动对轨迹跟踪的影响。分析机器人运动过程中障碍物的避碰问题,设计可求解避障轨迹的避障规划器,通过轨迹跟踪系统对局部避障轨迹进行跟踪控制,实现机器人的轨迹跟踪和自动避碰。对轨迹跟踪算法和避障算法进行仿真实验。实验结果表明:在典型工况下,机器人可完成凹形斜坡、凸形斜坡和凹凸地形正弦型轨迹跟踪控制和静态与动态障碍物避碰,验证了新方法的有效性。
关键词
六
轮
独立
驱动与
转向
机器人
轨迹跟踪控制
模型预测控制
PID补偿控制
避障控制
Keywords
six-wheel independent drive and steering robot
trajectory tracking control
model predictive control
PID compensation control
obstacle avoidance control
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
六轮多模式移动机器人设计与运动控制
2
作者
朱群为
罗自荣
蒋涛
卢钟岳
夏明海
洪阳
机构
国防科技大学智能科学学院
出处
《农业机械学报》
北大核心
2025年第3期523-530,共8页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(52105289)。
文摘
针对传统六轮机器人转弯半径大、运动不灵活和地形适应性差等问题,提出了一种具有铰接式双摇臂悬架和独立驱动转向结构的六轮多模式移动机器人。机器人总体结构包括独立驱动转向模块、一体化机身、铰接式摇臂悬架模块和控制模块,能实现直行、平移、原地转向和绕任意点转弯等多模式运动方式,具有机动、灵活、地形适应性强等优势。分析了机器人多模式运动机理和越障原理,建立了机器人多模式运动学模型,确定了机器人多模式运动下的运动参数关系式。机器人控制系统采用电机任务、传感器任务和遥控器任务的多任务并行模式,采用一种基于UCOS Ⅲ并行操作系统的多模式PID控制器,提高了机器人控制系统实时性、可靠性和可移植性。搭建了六轮多模式移动机器人仿真环境和试验样机,验证了机器人多种模式下的基本运动性能和楼梯、垂直障碍、壕沟等多种复杂地形的通过能力。测试了在不同地形下机器人运动姿态和运动速度等,分析了机器人多模式仿真运动和样机试验结果,证明该六轮多模式移动机器人结构具有比传统六轮机器人更好的通过性和地形适应性能,研究结果可为六轮机器人结构优化改进提供参考。
关键词
六轮驱动与转向
双摇臂悬架
UCOSⅢ操作系统
多模式运动控制
PID控制
Keywords
six-wheel drive and steering
double rocker suspension
UCOSⅢoperating system
multimodal motion control
PID control
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂地形六轮独立驱动与转向机器人轨迹跟踪与避障控制
刘江涛
周乐来
李贻斌
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
5
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职称材料
2
六轮多模式移动机器人设计与运动控制
朱群为
罗自荣
蒋涛
卢钟岳
夏明海
洪阳
《农业机械学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
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