【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种移动机器人的轨迹跟踪控制，尤其涉及针对温室环境下两轮驱动 喷药移动机器人轨迹跟踪控制的滑模控制器的构建方法。
技术介绍
上世纪70年代以来，中国已逐步推广塑料大棚种植技术，并取得显着的经济和社 会效益，如今，中国已成为最大的农作物温室生产国家。然而，我国的温室生产管理水平与 自动化程度与先进国家相比仍存在一定的差距。在温室生产设备方面，仍然用手动喷雾器 进行农作物施药。为有效的提高农药利用率，减少劳动强度，并降低农药对作业人员的伤 害，有必要提高我国温室生产设备的自动化水平，以满足现代精准农业生产的要求。喷药机器人是非常重要的现代温室管理设备，越来越多的国家已经在农业生产中 使用温室喷药机器人，相关的技术水平也在不断提高。然而，温室内作物种植密集，地面障 碍与空间障碍并存，为实现喷药移动机器人在这种非结构化环境下对作物实施精准喷药， 准确的轨迹跟踪控制是喷药机器人实现农作物精准喷药的关键。文 献《Image-based Trajectory Tracking with Fuzzy Control for Nonholonomic MobileR...
【技术保护点】
用于喷药移动机器人的轨迹跟踪滑模控制方法，其特征是，该方法采用如下步骤：1)对移动机器人进行机构分析，建立具有非完整性约束的移动机器人运动学模型；2)考虑温室移动机器人行驶要求和结构特点及与之作用的土壤温室环境因素，建立带有电机驱动轴干扰项的轮式移动机器人各支路控制器的被控对象数学模型；3)利用计算机视觉系统识别出温室农作物行或垄等区域的边界作为行走路径，根据步骤1）所推导的运动学模型，确定在实现喷药移动机器人路径跟踪过程中各支路驱动电机的期望运动轨迹；4)利用增量式光电编码器，采用测频法对电机的转速进行检测，在考虑驱动轮滑转的情况下，计算移动机器人左右驱动电动机的实际运动...
【技术特征摘要】
1.用于喷药移动机器人的轨迹跟踪滑模控制方法，其特征是，该方法采用如下步骤 1)对移动机器人进行机构分析，建立具有非完整性约束的移动机器人运动学模型； 2)考虑温室移动机器人行驶要求和结构特点及与之作用的土壤温室环境因素，建立带有电机驱动轴干扰项的轮式移动机器人各支路控制器的被控对象数学模型； 3)利用计算机视觉系统识别出温室农作物行或垄等区域的边界作为行走路径，根据步骤I)所推导的运动学模型，确定在实现喷药移动机器人路径跟踪过程中各支路驱动电机的期望运动轨迹； 4)利用增量式光电编码器，采用测频法对电机的转速进行检测，在考虑驱动轮滑转的情况下，计算移动机器人左右驱动电动机的实际运动角速度ω，实际运动角加速度 ,并计算各驱动电动机期望角速度与实际角速度的偏差e和偏差导数 ; 5)考虑移动机器人驱动电机特性及速度要求，选择合适的滑模面参数，构建满足驱动电机速度控制要求的滑模切换函数； 6)在确定滑模面函数s基础上，设计加权积分增益趋近律确定移动机器人左右驱动电动机的滑模控制器控制量； 7)将移动机器人电机驱动控制量分别发送给左右电机驱动器，实现喷药移动机器人温室环境下的轨迹跟踪。2.根据权利要求1所述的模控制方法，其特征是 步骤4)中，考虑温室地面和驱动轮滑转的情况，实际的滑转率与设置的理论速度，负载大小以及地面情况有关，其与理论速度近似成线性关系为3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征是 所述步骤6)中加权积分增益趋近律为 V = -ks — k w |p| Sgn(-v)P = {k,p + s)dl, /: / <() 式中，s为滑模控制切换函数，P为加权积分增益项，sgn(s...
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