隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。相比單移動(dòng)機(jī)器人的功能單一,多移動(dòng)機(jī)器人以其完善的智能化和高度的自適應(yīng)能力,在許多的場(chǎng)合具有重要的應(yīng)用,例如移動(dòng)體的合作搬運(yùn)、未知環(huán)境的協(xié)同搜索、飛行器的編隊(duì)控制等。多移動(dòng)機(jī)器人隊(duì)形控制研究作為多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)調(diào)控制中最基本的環(huán)節(jié),具有重要的理論和實(shí)際意義。然而,如何建立多移動(dòng)機(jī)器人模型、保持隊(duì)形的穩(wěn)定,如何增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的抗擾能力一直是多移動(dòng)機(jī)器人編隊(duì)控制的難點(diǎn)所在。本文針對(duì)多移動(dòng)機(jī)器人編隊(duì)系統(tǒng),基于多傳感器融合技術(shù),分別研究了模糊PI控制方法和自抗擾控制方法。本文主要工作如下:1.本文設(shè)計(jì)了兩輪差速輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平臺(tái),其中硬件系統(tǒng)包括控制器、電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電源、傳感器等,軟件系統(tǒng)包括下位機(jī)驅(qū)動(dòng)程序,上位機(jī)控制顯示程序。最后,基于該平臺(tái)建立了移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。2.針對(duì)兩臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人隊(duì)形控制問題,設(shè)計(jì)了一種基于多傳感器信息融合和模糊PI控制器的跟隨控制系統(tǒng)。首先,為提高機(jī)器人的定位精度,采用卡爾曼濾波算法對(duì)激光數(shù)據(jù)和里程計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,以更加精確的獲得移動(dòng)機(jī)器人的位置信息,并建立隊(duì)形誤差模型。進(jìn)而設(shè)計(jì)了模糊PI控制器,實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)移... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

跳舞機(jī)器人

具有很強(qiáng)的魯棒性，對(duì)于未知環(huán)境又具有良好的適應(yīng)能力，能夠更加出色的滿足人類的需求[2-5]，因此多機(jī)器人領(lǐng)域的研究越來越受到國(guó)內(nèi)外科研人員的關(guān)注。除此之外，作為機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，移動(dòng)機(jī)器人已經(jīng)給各行各業(yè)帶來巨大影響。在服務(wù)行業(yè)上，移動(dòng)機(jī)器人可以被用于掃地、送餐[6]、教育、娛樂[7]；在物流業(yè)上，各種倉(cāng)儲(chǔ)、分揀機(jī)器人承擔(dān)著不可或缺的角色[8]；在工業(yè)上的大型生產(chǎn)車間中可以隨意看到各類機(jī)器人正在裝配、物料傳輸以及焊接噴漆。相比于人力，他們?cè)诒ＷC精度同時(shí)，還能夠大幅度的節(jié)約成本。在軍事上，移動(dòng)機(jī)器人可以完成偵查、排查、警戒等一系列的高危工作，保證了人的安全[9]。在航天事業(yè)上，移動(dòng)機(jī)器人可以幫助我們建立空間站、探索未知領(lǐng)域[10]。隨著許多機(jī)器人核心技術(shù)的突破與發(fā)展，人類已逐漸適應(yīng)了移動(dòng)機(jī)器人為我們服務(wù)。在眾多的機(jī)器人當(dāng)中，輪式機(jī)器人作為一種特殊結(jié)構(gòu)的機(jī)器人已被于生活中許多地方。如圖 1-1 中機(jī)器人集群正在合作表演，圖 1-2 中多機(jī)器人被用于合作搬運(yùn)，圖 1-中多機(jī)器人被用于協(xié)作搜索。因此，輪式機(jī)器人編隊(duì)控制問題的研究具有重大意義[11-13]。

圖 1-3 協(xié)同搜索時(shí)，我們可以隨意看到鳥群的整齊飛翔、魚群的共同游動(dòng)、螞蟻的合作“群體智慧”的體現(xiàn)。機(jī)器人也可以利用這種“群體智慧”完成自身艱人的編隊(duì)控制是以單體機(jī)器人為基礎(chǔ)。單體之間通過信息的傳遞，相雜的任務(wù)。輪式機(jī)器人的編隊(duì)常常表現(xiàn)為在整體運(yùn)動(dòng)過程中上各個(gè)單度與距離進(jìn)行移動(dòng)。而這過程中，整體保持穩(wěn)定的形態(tài)。在這基礎(chǔ)上動(dòng)過程中任意改變，為后續(xù)的避障或者其他任務(wù)做好準(zhǔn)備。機(jī)器人的編隊(duì)控制的研究包含隊(duì)形結(jié)構(gòu)、環(huán)境的探知、個(gè)體之間的通具有很強(qiáng)綜合性的研究方向，它仍處于起步初期，還需要長(zhǎng)久的發(fā)展作為研究背景，研究?jī)?nèi)容包括單體機(jī)器人模型的確立、整體隊(duì)形模型的軌跡跟蹤控制的實(shí)現(xiàn)、多機(jī)器人隊(duì)形控制策略的研究以及保持系統(tǒng)


本文編號(hào)：2948980