基于自适应鲁棒控制的电动爬楼轮椅车研究

针对国内外各种电动爬楼轮椅存在的结构复杂、功能单一和控制精度不高等问题,提出一种基于自适应鲁棒控制的轮腿式多功能爬楼轮椅车方案.首先,从电动轮椅常用模式出发,按照轮腿式结构和行星齿轮组特点,设计了一种双行星轮组的轮椅机构,可以实现行驶、升降、爬楼3种功能;然后,根据爬楼轮椅工作的3个过程,建立了机器人运动学模型,得到了机构运动学求解公式;在Adams中通过模型动作编写了step函数,仿真得到机构爬楼运动轨迹,验证其满足爬楼越障所需要求;最后,设计了一种自适应鲁棒滑模控制器,得到轮椅角度和速度跟踪曲线、控制输入曲线,验证了其控制策略的合理性,为后期样机搭建奠定了基础.