隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,機器人技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應用。相比單移動機器人的功能單一,多移動機器人以其完善的智能化和高度的自適應能力,在許多的場合具有重要的應用,例如移動體的合作搬運、未知環(huán)境的協(xié)同搜索、飛行器的編隊控制等。多移動機器人隊形控制研究作為多移動機器人協(xié)調(diào)控制中最基本的環(huán)節(jié),具有重要的理論和實際意義。然而,如何建立多移動機器人模型、保持隊形的穩(wěn)定,如何增強運動的抗擾能力一直是多移動機器人編隊控制的難點所在。本文針對多移動機器人編隊系統(tǒng),基于多傳感器融合技術(shù),分別研究了模糊PI控制方法和自抗擾控制方法。本文主要工作如下:1.本文設(shè)計了兩輪差速輪式移動機器人運動平臺,其中硬件系統(tǒng)包括控制器、電機、電機驅(qū)動器、電源、傳感器等,軟件系統(tǒng)包括下位機驅(qū)動程序,上位機控制顯示程序。最后,基于該平臺建立了移動機器人運動學模型。2.針對兩臺移動機器人隊形控制問題,設(shè)計了一種基于多傳感器信息融合和模糊PI控制器的跟隨控制系統(tǒng)。首先,為提高機器人的定位精度,采用卡爾曼濾波算法對激光數(shù)據(jù)和里程計數(shù)據(jù)進行融合,以更加精確的獲得移動機器人的位置信息,并建立隊形誤差模型。進而設(shè)計了模糊PI控制器,實現(xiàn)兩臺移... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

跳舞機器人

具有很強的魯棒性，對于未知環(huán)境又具有良好的適應能力，能夠更加出色的滿足人類的需求[2-5]，因此多機器人領(lǐng)域的研究越來越受到國內(nèi)外科研人員的關(guān)注。除此之外，作為機器人領(lǐng)域的一個重要分支，移動機器人已經(jīng)給各行各業(yè)帶來巨大影響。在服務行業(yè)上，移動機器人可以被用于掃地、送餐[6]、教育、娛樂[7]；在物流業(yè)上，各種倉儲、分揀機器人承擔著不可或缺的角色[8]；在工業(yè)上的大型生產(chǎn)車間中可以隨意看到各類機器人正在裝配、物料傳輸以及焊接噴漆。相比于人力，他們在保證精度同時，還能夠大幅度的節(jié)約成本。在軍事上，移動機器人可以完成偵查、排查、警戒等一系列的高危工作，保證了人的安全[9]。在航天事業(yè)上，移動機器人可以幫助我們建立空間站、探索未知領(lǐng)域[10]。隨著許多機器人核心技術(shù)的突破與發(fā)展，人類已逐漸適應了移動機器人為我們服務。在眾多的機器人當中，輪式機器人作為一種特殊結(jié)構(gòu)的機器人已被于生活中許多地方。如圖 1-1 中機器人集群正在合作表演，圖 1-2 中多機器人被用于合作搬運，圖 1-中多機器人被用于協(xié)作搜索。因此，輪式機器人編隊控制問題的研究具有重大意義[11-13]。

圖 1-3 協(xié)同搜索時，我們可以隨意看到鳥群的整齊飛翔、魚群的共同游動、螞蟻的合作“群體智慧”的體現(xiàn)。機器人也可以利用這種“群體智慧”完成自身艱人的編隊控制是以單體機器人為基礎(chǔ)。單體之間通過信息的傳遞，相雜的任務。輪式機器人的編隊常常表現(xiàn)為在整體運動過程中上各個單度與距離進行移動。而這過程中，整體保持穩(wěn)定的形態(tài)。在這基礎(chǔ)上動過程中任意改變，為后續(xù)的避障或者其他任務做好準備。機器人的編隊控制的研究包含隊形結(jié)構(gòu)、環(huán)境的探知、個體之間的通具有很強綜合性的研究方向，它仍處于起步初期，還需要長久的發(fā)展作為研究背景，研究內(nèi)容包括單體機器人模型的確立、整體隊形模型的軌跡跟蹤控制的實現(xiàn)、多機器人隊形控制策略的研究以及保持系統(tǒng)


本文編號：2948980