本文關(guān)鍵詞：輪式全向移動(dòng)物流平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與軌跡跟蹤控制

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【摘要】：隨著工業(yè)4.0浪潮在中國(guó)的蓬勃興起,機(jī)器人的應(yīng)用已逐漸成為企業(yè)智能化升級(jí)的新常態(tài)。物流行業(yè)在電子商務(wù)的催化下,也迎來(lái)了新的需求和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)物流已經(jīng)難以滿足新的需求,高自動(dòng)化的新型物流正在興起。物料搬運(yùn)設(shè)備如何能夠通過(guò)合理的移動(dòng)結(jié)構(gòu)和有效的控制算法快速地完成任務(wù),既能夠適應(yīng)工作環(huán)境、實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo),又能夠顯現(xiàn)出相當(dāng)?shù)闹悄苄?成為目前企業(yè)發(fā)展模式中一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文在借鑒國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有資料和研究成果的基礎(chǔ)上,分析麥克納姆輪、正交輪、球輪和偏心萬(wàn)向輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)單輪式、三輪式及四輪式等不同輪系構(gòu)型進(jìn)行分析對(duì)比,最終選擇四個(gè)麥克納姆輪構(gòu)成的矩形式分布結(jié)構(gòu)作為全向移動(dòng)物流平臺(tái)的底盤運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu),并在SolidWorks軟件上完成了底盤模型的建立。為了描述和預(yù)測(cè)全向輪式移動(dòng)物流平臺(tái)的運(yùn)動(dòng),采用幾何數(shù)學(xué)分析方法建立單個(gè)麥克納姆輪和平臺(tái)整體的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程中的雅克比矩陣進(jìn)行分析,最后給出了各個(gè)輪子速度之間的約束關(guān)系,為避免由于輪系速度不協(xié)調(diào)性所造成輪子打滑的狀況提供了理論依據(jù);運(yùn)用表面接觸力學(xué)的相關(guān)知識(shí)分析了麥克納姆輪驅(qū)動(dòng)輪、從動(dòng)滾子的受力情況,并在考慮到實(shí)際環(huán)境因素摩擦力后,運(yùn)用拉格朗日方程推導(dǎo)出全向移動(dòng)物流平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)建立軌跡跟蹤誤差方程,將各個(gè)誤差變量作為控制系統(tǒng)的反饋輸入量,采用反演算法設(shè)計(jì)軌跡跟蹤控制律,并給出平臺(tái)的線速度和角速度的控制方程;通過(guò)建立全向移動(dòng)物流平臺(tái)的位姿誤差方程和速度跟蹤誤差方程,基于動(dòng)力學(xué)模型,采用反演式模糊系統(tǒng)控制算法設(shè)計(jì)全向移動(dòng)物流平臺(tái)的軌跡跟蹤控制律,最后給出驅(qū)動(dòng)力的控制方程。為了驗(yàn)證控制算法的跟蹤性能,選用MATLAB仿真軟件對(duì)算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析說(shuō)明。
【學(xué)位授予單位】：北京印刷學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.9;F252;F253.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1289941