基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法技术

本发明专利技术属于机器人技术领域，公开了一种基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法，基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法包括：首先利用欧拉格数值求解机器人运动学模型，建立在饱和约束条件下的制输入(v,ω)与机器人的运动轨迹(x,y)关系表；其次根据提出的欧式距离最短判据查表，确定控制输入量；最后将确定的控制输入量作用于机器人，使机器人的运动轨迹跟踪到指定的参考轨迹。本发明专利技术基于Matlab，对直线、正弦、余弦和圆等不同特性轨迹的跟踪仿真结果，验证了所提方法的有效性。

【技术实现步骤摘要】
基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法
本专利技术属于机器人
，尤其涉及一种基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法。
技术介绍
随着科学技术的发展,移动机器人在农业及工业等众多领域得到广泛应用，移动机器人是近些年研究的热点问题。轮式移动机器人的控制问题因其理论挑战性和广泛的实际应用价值而吸引了大量研究者。现有技术针对移动机器人的轨迹控制问题，尤其是指定参考轨迹具有强非线性或者不满足单一曲线描述的一系列坐标序列轨迹，在轨迹跟踪上效果差。轮式移动机器人受到纯滚动约束，是典型的非完整系统。其基本运动控制目标可以表述为：I.两个位姿间的移动；II.跟踪一个给定的时间轨迹；III.跟踪一个给定的几何路径。基于轮式移动机器人的运动模型和动力学模型，采用自适应控制、滑模控制、Backstepping反步设计、PID控制和高增益控制等方法，很多学者设计了轮式移动机器人的轨迹跟踪控制器。在轨迹控制问题的提出和分析时，往往采用一个光滑的线性或非线性函数来描述参考轨迹；并附带约束条件，如参考轨迹、参考轨迹的一阶、二阶导数有界等。在实际应用中，存在几个方面的不足：1)很难给出期望运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法利用欧拉格数值求解机器人运动学模型，建立在饱和约束条件下的制输入(v,ω)与机器人的运动轨迹(x,y)关系表；根据提出的欧式距离最短判据查表，确定控制输入量；将确定的控制输入量作用于机器人，使机器人的运动轨迹跟踪到指定的参考轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法利用欧拉格数值求解机器人运动学模型，建立在饱和约束条件下的制输入(v,ω)与机器人的运动轨迹(x,y)关系表；根据提出的欧式距离最短判据查表，确定控制输入量；将确定的控制输入量作用于机器人，使机器人的运动轨迹跟踪到指定的参考轨迹。2.如权利要求1所述的基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法进一步包括：基于Matlab，对直线、正弦、余弦和圆的不同特性轨迹的跟踪进行仿真验证。3.如权利要求1所述的基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，欧拉格数值求解机器人运动学模型为：其中，(x,y)为机器人质心在移动平面下的坐标，θ为机器人的姿态角，v为机器人运动过程中的瞬时线速度，ω为转动角速度；(v,ω)为模型的控制输入，且满足饱和约束条件：其中vmax和ωmax是两个确定的正常数；给定任意参考轨迹(xr,yr)，为线性、非线性曲线或者不满足单一曲线描述的一系列轨迹坐标序列；当控制输入为(v,ω)，机器人的运动轨迹(x,y)跟踪指定参考轨迹(xr,yr)。4.如权利要求1所述的基于查表法的不完整约束轮式机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，建立在饱和约束条件下的制输入(v,ω)与机器人的运动轨迹(x,y)关系表，包括：根据控制输入量(v,ω)满足的饱和约束条件，将(v,ω)分别离散为(m,n)等份，如：

【专利技术属性】
技术研发人员：杨强，朱明，蒋涛，付克昌，黄小燕，袁建英，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川,51