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移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、自主驾驶等多种功能于一体的综合智能控制系统,是机器人学中的一个重要分支。在危险环境作业、军事等领域有广阔的应用前景。
路径跟踪是移动机器人运动控制的基础。论文结合课题组设计的自主式移动机器人平台,进行了路径跟踪算法和路径跟踪仿真平台的研究,主要工作有:
(1)进行了移动机器人运动学特性分析,确定了移动机器人的线速度和角速度作为路径跟踪的最终控制输出;根据预瞄跟随理论,提出了先选择预瞄点,再控制线速度和角速度的路径跟踪方法。
(2)设计了以路径弯曲度为输入,预瞄距离为输出的预瞄模糊控制器;以移动机器人与预瞄点的位置偏差和角度偏差为输入,移动机器人行驶线速度和角度为输出的运动模糊控制器。
(3)以VC++和Matlab为工具,设计了自主式移动机器人路径跟踪的仿真平台。实现了路径的输入和参数存储;模糊控制器输入变量的模糊化、模糊推理和反模糊化;移动机器人行驶轨迹的计算和路径跟踪。
(4)对路径跟踪仿真结果进行了分析。