【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化领域,特别涉及。技术背景轮腿式机器人被广泛应用于侦察、探测、星球表面探索、救灾、消防、等方面,已成 为机器人中的一种重要类型。由于其具有较高机动性、一定的越障能力和环境适应能力,更 由于其姿态可控性可以满足稳定的视觉系统、操作臂准确作业等的作业需求,使其得到广 泛的应用,特别是面临着复杂、未知、多变的非结构环境,要求机器人具有良好的机动性、环 境适应性和运动灵活性。对于机器人的智能性和环境适应性需要更多地依赖其对环境信息的获取和智能 决策能力,更强调机器人自身的感知、思维、决策和复杂行动的能力。但是由于人工智能和 其他智能技术的发展尚落后于人们对它的期望,目前要在复杂环境下完成机器人的全自主 运动还难以实现。尽管运用GPS、电子罗盘等可使机器人定位,但是地面环境的凹凸不平、沟 壑、石块、沙地、沼泽等自然环境的复杂性使得对地面环境进行建模和处理异常困难,同时 基于计算机视觉技术的复杂环境处理问题至今没有得到圆满的解决。而在短期内,完全依 靠如智能系统、计算机视觉、环境建模、传感检测等手段实现机器人的全自主化,无论在理 论上还是技术上都还不能很好的实现。对机器人来说,其运动能力是最基本、最重要的首要前提。以机器人能够具有较高 的运动能力和机动性为目标,通过对轮腿式机器人基本运动控制问题中的驱动牵引特性进 行研究,通过有效的控制提高机器人的驱动牵引特性,使得自主机器人的总体性能可以通 过最大程度的提高机构的运动特性能力来实现。但是目前还没有一种驱动牵引特性控制方 法,能够有效地实现机器人的运动控制,从而使机器人在运动过程中尽量减小滑行, ...
【技术保护点】
一种轮腿式机器人的驱动牵引特性控制方法,其特征在于,该方法包括:首先定义轮腿式机器人坐标系R=(G,X,Y,Z)和轮地接触点的局部坐标系R↓[i]=(P↓[i],U↓[i],V↓[i],W↓[i]);G为机器人重心,X、Y轴的方向分别与机器人车体的长度和宽度方向一致,Z轴垂直向上;P↓[i]是轮腿i的车轮与地面的接触点;i取1到n之间的整数,n为轮腿式机器人的轮腿数量;W↓[i]是垂直与接触平面切线方向的法向方向;U↓[i]是第i个轮腿的车轮的切线方向;V↓[i]=W↓[i]×U↓[i],W↓[i]、U↓[i]和V↓[i]满足右手法则;接触点P↓[i]的接触力向量为f↓[i],沿局部坐标系R↓[i]的三个坐标轴方向对接触力向量f↓[i]进行分解得到f↓[i]=(f↓[ui],f↓[vi],f↓[wi]);定义滑行率公式***;在进行驱动牵引特性控制时,根据所述滑行率公式计算各接触点P↓[i]的滑行率S↓[i],并从中找出滑行率最大值S↓[imax]对应的接触点P↓[imax],将P↓[imax]处的轮腿关节作为被控轮腿,通过调节被控轮腿的关节角使得P↓[imax]处的滑行率最小;其中, ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:段星光,黄强,赵洪华,王兴涛,陈悦,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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