纯滚动轮式移动机器人设计及运动控制研究

针对轮式移动机器人转向行驶过程中的侧滑问题,设计了一种纯滚动转向系统,以避免因车轮侧滑而导致的轮胎磨损。依据该纯滚动转向系统,开发了双动力差速驱动桥,建立了特殊的阿克曼转向、蟹型运动和原地转向等3种运动模式,并对3种模式进行了运动学特性分析。采用的H型平衡悬架结构,能够根据路面起伏进行自适应调整,提高移动机器人的越障能力;通过搭建实验平台测试了该结构的可行性。最后,基于建立的转向运动控制策略和运动学模型,利用反演法思想,推导出轨迹跟踪控制律,并通过Simuink仿真验证了该控制律的有效性。