星球探测车车轮主动跟随控制方法、系统及星球探测车技术方案

本发明专利技术提供了一种星球探测车车轮主动跟随控制方法、控制系统及星球探测车,涉及机器人控制技术领域。其中星球探测车车轮主动跟随控制方法，包括下述步骤：任选所述星球探测车的一个或多个车轮作为支撑轮，调整所述支撑轮的转速，使所述支撑轮的实时挂钩牵引力F

【技术实现步骤摘要】
星球探测车车轮主动跟随控制方法、系统及星球探测车
本专利技术涉及机器人控制
，具体而言，涉及一种星球探测车车轮主动跟随控制方法、控制系统及星球探测车。
技术介绍
轮式移动机器人被广泛用于月球、火星等天体的探测，这些天体表面松软崎岖的地形对轮式移动系统提出了巨大的挑战。增加车轮数量可以降低车轮平均负载，减小车轮沉陷和滑转，但会引出多轮移动机器人的冗余控制与能源消耗问题。当星球探测车的车轮处于不同的地形时，各个车轮的运动状态不同，从而产生较大的内力对抗，导致星球探测车移动效率下降。因此，驱动轮之间的协调控制是充分发挥星球探测车牵引能力和节省能源的一个重要问题。目前，实现驱动轮之间协调控制的方法为根据轮-地之间的相互作用，建立星球探测车的运动学模型，实现基于最优车轮滑转率的协调控制。这种方法不仅存在建立准确模型的难题，并且为了提高星球探测车的牵引能力而忽视了因车轮间内力对抗而产生的能耗问题，导致轮式移动机器人的驱动轮能耗较高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是在增加车轮数量、降低车轮平均负载的情况下，减小各车轮之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星球探测车车轮主动跟随控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n任选所述星球探测车的一个或多个车轮作为支撑轮，调整所述支撑轮的转速，使所述支撑轮的实时挂钩牵引力F

【技术特征摘要】
1.一种星球探测车车轮主动跟随控制方法，其特征在于，所述方法包括：
任选所述星球探测车的一个或多个车轮作为支撑轮，调整所述支撑轮的转速，使所述支撑轮的实时挂钩牵引力Fx趋近于目标挂钩牵引力Fxd，以减小所述支撑轮对所述星球探测车的驱动力及阻力，使所述支撑轮用于对所述星球探测车车体提供支持力。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
调整所述支撑轮的转角，使所述支撑轮的实时侧向力Fy趋近于目标侧向力Fyd，以减小所述支撑轮对所述星球探测车的驱动力及阻力，使所述支撑轮用于对所述星球探测车车体提供支持力。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述目标挂钩牵引力Fxd、所述目标侧向力Fyd均为零。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在调整所述支撑轮的转速，使所述实时挂钩牵引力Fx趋近于所述目标挂钩牵引力Fxd的过程中，包括：首先判断所述实时挂钩牵引力Fx是否小于所述目标挂钩牵引力Fxd，如果是，则使所述支撑轮的转速增加，直至所述实时挂钩牵引力Fx趋近于所述目标挂钩牵引力Fxd；如果否，则使所述支撑轮的转速减小，直至所述实时挂钩牵引力Fx趋近于所述目标挂钩牵引力Fxd。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
在调整所述支撑轮的转角，使所述实时侧向力Fy趋近于所述目标侧向力Fyd的过程中，包括：首先判断所述实时侧向力Fy和所述目标侧向力Fyd是否相等，如果否，则调整所述支撑轮的转角，直至所述实时侧向力Fy接近所述目标侧向力Fyd，如果是，则过程结束。


6.一种采用上述权利要求1-5任一所述的方法的星球探测车车轮控制系统，其特征在于，
包括控制模块(11)、信息采集模块(12)，
所述信息采集模块(12)用于采集所述支撑轮的实时挂钩牵引力Fx，并将采集的所述实时挂钩牵引力Fx传输至所述控制模块(11)，
所述控制模块(11)用于将所述实时挂钩牵引力Fx与目标挂钩牵引力Fxd比较，并根据比较结果控制所述支撑轮的转速，以使所述支撑轮的实时挂钩牵引力Fx趋近于所述目标挂钩牵引力Fxd，以减小所述支撑轮对所述星球探测车的驱动力及阻力，使所述支撑轮用于对所述星球探测车车体提供支持力。


7.根据权利要求6所述的星球探测车车轮控制系统，其特征在于，
所述信息采集模块(12)还用于采集所述支撑轮的实时侧向力F...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨怀广，齐华囡，廉文浩，黄澜，高海波，邓宗全，尤波，丁亮，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23