基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法、装置及介质制造方法及图纸

技术编号:45089076 阅读:40 留言:0更新日期:2025-04-25 18:25
本发明专利技术属于机器人运动控制领域,公开了一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法、装置及介质,包括:构建移动机器人双轮自行车模型,将状态空间模型转换为全驱模型;针对移动机器人双轮自行车模型的轨迹跟踪控制问题设计全驱镇定控制器,得到移动机器人轨迹跟踪控制系统误差模型;根据移动机器人轨迹跟踪控制系统误差模型,引入系统增量方程来简化数学模型;设计MPC控制器求解最优控制序列,并通过反变换得到移动机器人运动控制系统的最终输入。本发明专利技术利用高阶全驱理论将复杂的状态空间模型转换为更为简洁的二阶全驱模型,不仅保留了系统的物理意义,还避免了传统方法中可能遇到的病态矩阵问题,极大地简化了控制器的设计过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人运动控制领域,具体为一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法、装置及介质


技术介绍

1、随着机器人产业的迅猛发展及其相关模块的快速增长,各种各样的机器人已被广泛应用于军用领域和民用领域。作为机器人产业中的一个重要分支,移动机器人的性能和技术水平也取得了显著进步。这类机器人在执行自主巡检、定点补给物资等任务时,需要沿着预设路径行驶。因此,研究移动机器人系统的轨迹跟踪问题具有重要意义。

2、轨迹跟踪指的是移动机器人从特定的初始状态出发,精确地跟随一条随时间变化的参考轨迹。受模型不确定性、传感器噪声以及外部扰动等因素的影响,路径跟踪控制器的设计具有挑战性。为此,强化学习、滑模控制、鲁棒控制以及模型预测控制(modelpredictive control, mpc)等技术被提出处理移动机器人的轨迹跟踪问题。其中,mpc基于受控对象的特性建模,通过预测未来的状态变化趋势来进行决策,具备良好的反馈校正能力和鲁棒性,从而成为解决移动机器人轨迹跟踪问题的有效方法。

3、值得注意的是,上述大多数方法仍然使用状态空间模型来本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S1包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S2包括:

4.根据权利要求2所述的一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S3包括:

5.根据权利要求2所述的一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S4包括:

6.一种基于高阶全驱理论的移动机器人...

【技术特征摘要】

1.一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤s1包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤s2包括:

4.根据权利要求2所述的一种基于高阶全驱理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤s3包括:

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:顾曹源华骋远吴麒张文安王瑶为吴祥刘安东
申请(专利权)人:德清县浙工大莫干山研究院
类型:发明
国别省市:

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