基于反饋線性化的軟殼體球形機器人縱向運動控制
本文選題:球形機器人 + 動力學(xué)普遍原理; 參考:《機械工程學(xué)報》2017年03期
【摘要】:針對球形機器人運動強烈的非線性,考慮自主研制的軟殼體球形機器人彈性變形特性和與地面接觸狀態(tài)的不同,為了對球形機器人的縱向運動位置和姿態(tài)進行鎮(zhèn)定控制,研究設(shè)計一種基于反饋線性化方法的控制器;趧恿W(xué)普遍原理建立球形機器人縱向純滾動的動力學(xué)模型,通過對模型分析得到了該機器人運動性能優(yōu)于硬質(zhì)球殼機器人的結(jié)論。通過對系統(tǒng)的能量分析,提出一種適用于多輸入多輸出系統(tǒng)的反饋線性化控制方法,保證機器人縱向滾過角度跟蹤期望值的同時收斂到穩(wěn)定姿態(tài)。通過Matlab-Simulink仿真驗證了該控制器的有效性。
[Abstract]:In view of the strong nonlinearity of spherical robot motion, considering the elastic deformation characteristics and the contact state between the spherical robot and the ground, the position and attitude of the spherical robot are controlled in order to stabilize the position and attitude of the spherical robot. A controller based on feedback linearization is proposed. Based on the general principle of dynamics, the dynamic model of spherical robot with longitudinal pure rolling is established. The conclusion is drawn that the kinematic performance of the robot is superior to that of the rigid spherical shell robot through the analysis of the model. Based on the energy analysis of the system, a feedback linearization control method for multi-input and multi-output systems is proposed to ensure that the robot can converge to a stable attitude while tracking the desired values in the longitudinal rolling angle. The effectiveness of the controller is verified by Matlab-Simulink simulation.
【作者單位】: 解放軍理工大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院;解放軍理工大學(xué)指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院;
【基金】:國家博士后基金特別資助項目(2010471824)
【分類號】:TP242
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 江潔;王海生;蘇艷萍;;內(nèi)外驅(qū)動兼?zhèn)涞那蛐螜C器人結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];機械;2012年03期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 岳明;雙驅(qū)動球形機器人及其運動控制的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年
【二級參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 李團結(jié);張學(xué)鋒;陳永琴;;一種全向滾動球形機器人的運動分析與軌跡規(guī)劃[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2007年01期
2 王亮清;孫漢旭;賈慶軒;;球形機器人的圓周運動分析[J];機器人;2007年01期
3 李團結(jié);朱超;;一種具有穩(wěn)定平臺可全向滾動的球形機器人設(shè)計與分析[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2006年01期
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 ;世界機器人最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年01期
2 ;警衛(wèi)和保潔兩用機器人[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年03期
3 ;案例分析之四 機器人碼垛單元[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年04期
4 李成桐;對中國機器人產(chǎn)業(yè)的思考(之二) 未來之路[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年05期
5 賈培發(fā),王全福;團結(jié)奮斗努力實現(xiàn)中國機器人產(chǎn)業(yè)化[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年06期
6 李開生,張慧慧,費仁元,宗光華;國外服務(wù)機器人的發(fā)展動態(tài)和前景[J];制造業(yè)自動化;2000年06期
7 淑芳;機器人種菜[J];湖南農(nóng)業(yè);2000年09期
8 長路;機器人技術(shù)在發(fā)展[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2001年01期
9 賈一;機器人外科手術(shù)的必要技術(shù)條件[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2002年04期
10 董瑞翔;人間協(xié)調(diào)共存型機器人[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2002年05期
相關(guān)會議論文 前10條
1 胡春華;范勇;朱紀(jì)洪;孫增圻;;空中機器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[A];2005年中國智能自動化會議論文集[C];2005年
2 陳衛(wèi)東;;服務(wù)機器人的技術(shù)發(fā)展及微特電機在其中的應(yīng)用[A];第十屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2005年
3 肖玉林;侍才洪;陳煒;李浩;張西正;;救援機器人的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(綜述)[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第三十四屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年
4 鄭亞青;吳建坡;;岸邊集裝箱宏-微起重機器人的機構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真[A];2009海峽兩岸機械科技論壇論文集[C];2009年
5 王靜;邊繼東;張大慧;林峰華;張宏;;管道定量采樣機器人系統(tǒng)設(shè)計[A];2009全國虛擬儀器大會論文集(二)[C];2009年
6 黃海明;楊雷;宋躍;賴思沅;;智能保安巡邏機器人[A];2009全國虛擬儀器大會論文集(二)[C];2009年
7 王明輝;馬書根;李斌;;獨立操作型可重構(gòu)機器人群體的動態(tài)層次體系結(jié)構(gòu)研究[A];第八屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年
8 譚金林;劉明英;梁建民;;機器人硬件電路設(shè)計[A];1995年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議暨智能自動化專業(yè)委員會成立大會論文集(下冊)[C];1995年
9 許家中;孔祥冰;尤波;李長峰;禹鑫q,
本文編號:1813861
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1813861.html