非完整性全方位运动机器人智能控制的研究

通过对全方位轮式机器人的运动分析和智能控制理论的研究,提出了一种非完整性全方位机器人运动智能控制设计方法.在对其运动过程中的各运动参量分析的基础上,引入速度控制器,通过反馈信号对各参数进行优化,以DSP为控制器核心实现非完整性全方位运动机器人的智能控制.

二驱动球形机器人的全方位运动特性分析

介绍一种新型二驱动球形机器人,它使用两个电机作为输入,而球形机器人在平面运动具有三个自由度,所以属于非完整欠驱动系统.内驱动机构通过改变配重重心的位置实现了球形机器人沿任意方向的运动,且球形机器人的位姿影响了球形机器人沿不同方向运动的灵活性.阐述了它的结构特点,利用非完整系统力学理论对球形机器人运动学、动力学进行了初步分析.采用欧拉角和三维转动群知识对球形机器人的全方位运动学特性进行了分析.

非完整性约束移动机器人的鲁棒控制研究

分析了移动机器人中的轮式机器人在非完整约束条件下的建模问题,并以三轮小车式移动机器人为例讨论了运动学模型建模。应用鲁棒控制技术,设计了移动机器人轨迹跟踪控制方法,并仿真实现。

非完整约束轮式移动机器人运动控制系统研究

基于对非完整约束的轮式移动机器人运动学模型分析。研究其运动控制系统。一驱动轮采用调速闭环控制,而另一驱动轮以该驱动轮速度反馈值为基准进行速度跟踪闲环控制保持实时跟踪,该双闭环结构实现了移动机器人的调速控制和准确定位。此外,为了进一步提高控制效果,对其运动控制系统引入专家PID控制算法。实验表明该运动控制器控制的有效性。

两轮移动机器人运动控制系统的设计与实现

通过对两轮驱动机器人小车的运动模型的分析 ,提出一种非完整性两轮机器人小车运动控制器的设计方法 .在将运动参量角速度和线速度进行解耦的基础上 ,引入速度控制器 ,通过反馈抑制了左右轮的扰动及参数差异对控制性能的影响 ,并且以数字信号处理器芯片TMS32 0LF2 4 0 7A为控制器核心 ,具体实现了非完整性两轮机器人小车运动控制 .实验结果证明了上述方法的有效性 .

基于RRT算法的自由飞行空间机器人避碰运动规划

自由飞行空间机器人在微重力环境下的非完整性运动学特性是其运动规划问题的特殊难点。为此,针对空间机器人的非完整特性,提出了一个基于快速随机扩展树(RRT)算法的避碰运动规划算法。经过实验表明,该算法可以有效地求解自由飞行空间机器人的避碰运动规划问题。

非完整性约束的平面多智能体位置时变一致性控制

多智能体的通用一致性协议被广泛用于智能体的编队控制问题中.在实际工程中,多智能体系统为了完成期望的协作控制,智能体之间的位置关系通常是时变的.目前,在多智能体编队控制问题中,尽管已有研究成果能够解决多智能体某些特殊类型的时变编队控制,但对一般性的时变编队还没有成熟的研究成果.本文以受非完整性约束的平面多智能体为研究对象,提出了平面非完整性多智能体的位置时变一致性协议.实验结果表明:本文提出的位置时变一致性协议能够有效解决平面非完整性多智能体系统一般性的时变编队问题.

自由漂浮空间机器人无逆运动学基于采样的运动规划

自由漂浮空间机器人(free-floating space robot,FFSR)是进行在轨服务的重要工具,其基座姿态和关节角间存在复杂的一阶微分约束关系,进行运动规划时需直接考虑微分约束,这让其运动规划问题充满挑战。“先求逆运动学,再规划轨迹”的运动规划框架,存在目标构型与初始构型未必在同一连通域的隐患,为克服这一隐患,基于有目标偏置的RRT(GB-RRT)研究了FFSR从初始构型到目标末端位姿的运动规划问题。对于算法中的目标末端位姿导引生长,考虑到因FFSR执行机构自由度不足,而导致的末端位姿误差收敛与有效调节基座姿态相互矛盾的问题,提出适时调节基座姿态的目标末端位姿导引局部规划器,该局部规划器在保证末端位姿误差能够收敛情况下,兼顾基座姿态调节。此外,还设计了用于探索构型空间的随机构型导引生长局部规划器。将上述2种局部规划器与GB-RRT结合,可实现在不求解逆运动学的情况下,完成规划任务,且保证基座姿态扰动满足要求。仿真验证了算法的有效性。

双轮移动机器人运动控制系统的设计

本文为探究一种双轮移动机器人运动设计系统的设计方法。通过分析两轮驱动机器人小车的运动模型,提出一种非完整性两轮机器人小车运动控制器的设计方案,以运动参量角速度和线速度解耦的基础上,加入速度控制器,以反馈抑制左右轮的扰动和参数差异对控制性能的影响,并将数字信号处理器芯片TMS320L F2407A作为机器人的控制器核心,从而实现非完整性两轮机器人小车运动控制,实验结果表明,上述方法的确具有可行性。