移動(dòng)機(jī)器人鎮(zhèn)定的研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知，動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃，運(yùn)動(dòng)控制與執(zhí)行等多種功能為一體的綜合系統(tǒng)。移動(dòng)機(jī)器人不斷完善的性能及服務(wù)型移動(dòng)機(jī)器人存在的越來(lái)越廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，使得對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的研究已經(jīng)超越了關(guān)節(jié)機(jī)器人而受到了普遍重視。非完整移動(dòng)機(jī)器人作為一個(gè)新型的課題，近年來(lái)日益受到國(guó)內(nèi)外機(jī)器人研究人員的青睞。 移動(dòng)機(jī)器人的控制是研究的熱點(diǎn)，但現(xiàn)有的研究大多以仿真為主，鮮有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。而現(xiàn)實(shí)環(huán)境中條件的復(fù)雜性使得實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證比起仿真更具說(shuō)服力。本文

2、以Pioneer3-AT輪式移動(dòng)機(jī)器人為研究對(duì)象，以．Net環(huán)境為開發(fā)平臺(tái)，以驗(yàn)證非完整系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定控制算法為目標(biāo)，利用C++編程，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的鎮(zhèn)定控制算法、移動(dòng)機(jī)器人的軟件編程控制、移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等進(jìn)行了分析和研究。 在本文的前兩章系統(tǒng)的介紹了移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展概況、研究領(lǐng)域以及非完整系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)。隨后設(shè)計(jì)了非完整系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定控制器，控制器采用了輸入狀態(tài)量化法和倒推法，并針對(duì)非完整系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例，對(duì)此算法進(jìn)

3、行了仿真，仿真的結(jié)果表明該算法能夠有效地對(duì)非完整系統(tǒng)進(jìn)行鎮(zhèn)定，所有的狀態(tài)量和輸入量最后收斂到零。 為了在實(shí)際中對(duì)反饋鎮(zhèn)定控制算法進(jìn)行驗(yàn)證，我們?cè)O(shè)計(jì)了機(jī)器人行走實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了移動(dòng)機(jī)器人的鎮(zhèn)定控制程序，闡述了控制量的實(shí)現(xiàn)、坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換、移動(dòng)機(jī)器人的通信管理和機(jī)器人的行為設(shè)計(jì)等方面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，移動(dòng)機(jī)器人的狀態(tài)量收斂于零，在有限的時(shí)間內(nèi)由初始位姿到達(dá)目標(biāo)位姿，同時(shí)移動(dòng)機(jī)器人的平動(dòng)速度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度都趨于零，且移動(dòng)機(jī)器人處于可控狀態(tài)，當(dāng)