采用传感器测量联合最小二乘法的机器人路径跟踪控制方法的研究

为提高机器人跟踪期望路径的准确性,以改善机器人的工作质量,结合传感器测量和最小二乘法设计一种机器人路径控制方法。通过3个激光距离传感器构造机器人测量系统,利用距离传感器得出平面上3个点的测量距离,从而计算出末端执行器和曲面之间的距离。采用曲面的法向量描述曲面上任意点处的曲面。通过刀具中心点位置和旋转矩阵,求取曲面上每个测量点的位置,进而计算出刀具中心点到曲面上任意点的距离与交点位置。使用二次系数矩阵求取近似曲面的z分量,采用距离传感器测量所得的当前和先前测量点,进行最小二乘近似来确定未知平面和抛物面参数,进而根据期望路径求取路径方向和刀具方向,从而实现对期望路径的跟踪。结果表明:与模糊PI控制方法相比,利用所提方法跟踪平面和立体期望路径时准确度较高,验证了所提方法能控制机器人对期望路径进行准确跟踪,为改善机器人的工作质量提供参考。

基于PID算法的水下机器人路径及轨迹规划研究

AUV(自动水下航行器)是当前海洋勘探研究中最重要的工具之一。为了应对复杂多变的海洋环境,智能水下机器人必须是安全且自主的。自主性体现在水下机器人与水下环境相互作用的能力上,而实时控制,自主轨迹和路径规划是相互作用的重要方面之一。本文设计基于PID算法水下机器人的轨迹及几何路径跟踪控制器。通过研究水下机器人的动态模型方程获取的模型参数,并使用Matlab进行控制器模拟实验及分析。