复杂地形六轮独立驱动与转向机器人轨迹跟踪与避障控制

作     者：刘江涛 周乐来 李贻斌 LIU Jiangtao;ZHOU Lelai;LI Yibin

作者机构：山东大学控制科学与工程学院山东济南250014 智能无人系统教育部工程研究中心山东济南250014 

基　　金：国家自然科学基金项目(61973191) 山东省杰出青年基金项目(ZR2022JQ28) 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2024年第45卷第1期

页      码：166-183页

摘      要：为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-微分补偿控制器,抑制动态滞后引起的跟踪误差,设计速度与转向角动态反馈补偿,以应对地形扰动对轨迹跟踪的影响。分析机器人运动过程中障碍物的避碰问题,设计可求解避障轨迹的避障规划器,通过轨迹跟踪系统对局部避障轨迹进行跟踪控制,实现机器人的轨迹跟踪和自动避碰。对轨迹跟踪算法和避障算法进行仿真实验。实验结果表明:在典型工况下,机器人可完成凹形斜坡、凸形斜坡和凹凸地形正弦型轨迹跟踪控制和静态与动态障碍物避碰,验证了新方法的有效性。

主 题 词：六轮独立驱动与转向机器人 轨迹跟踪控制 模型预测控制 PID补偿控制 避障控制 

学科分类：081104[081104] 08[工学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.12382/bgxb.2023.0533

馆 藏 号：203125572...