基于模糊PID的全方位移动机器人运动控制

通过对足球机器人运动学模型的分析,考虑到系统的时变、非线性和干扰大等特点,以全向移动机器人为研究平台,提出一种将模糊控制与传统的PID控制相结合的方法,应用到足球机器人的运动控制系统中。针对足球机器人运动控制中的重点问题,着重提出了基于模糊控制的动态调整PID控制器的3个参数kp、ki、kd的设计方法。实验表明,该控制...     

全方位移动机器人模糊PID运动控制研究

通过对足球机器人运动学模型的分析,考虑到系统的时变、非线性、干扰大等特点,以全向移动机器人为研究平台,提出一种将模糊控制与传统PID控制相结合的方法,应用到足球机器人的运动控制系统中.针对足球机器人运动控制中的重点问题,着重提出了基于模糊控制的PID控制器中三个参数的动态调整方法.实验表明,该控制器能够很好地改善控制系统对轮速的控制效果.     

移动送料机器人地图构建与运动控制研究

移动机器人的地图构建与运动控制是智能移动机器人进行自主导航的基础。针对工业装配生产线的不同工位需要送料的需求,本文以一台轮式差速移动送料机器人为研究对象,利用激光雷达作为传感器,搭建一个装配生产线,设计、实现了基于ROS的移动送料机器人的地图构建与运动控制策略。利用slamgmapping算法包,实现了机器人在特定装配生产线环境下的同时定位与地图构建;在主程序代码中利用状态机的机制,实现了机器人到达指定工位的运动控制。实验结果表明,该算法和运动控制策略可以满足在所搭建的装配生产线中进行定位和运行。     

基于LADRC的四轮全向Mecanum轮机器人运动控制研究

近年来,移动机器人在巡检作业、智能电器、无人驾驶等领域的作用日益显现。全向移动机器人由于结构的特殊性和运动控制的复杂性,采用经典控制方法如比例积分微分控制、线性二次型调节控制等很难实现稳定的控制。针对全向移动机器人易受到外界扰动及其建模不精确的问题,进行四轮全向Mecanum轮机器人的运动控制系统设计。使用扩张状态观测器进行机器人总扰动的实时估计,完成LADRC控制器的设计。实验结果表明,相较于传统控制方法,基于LADRC的控制器能够更好地抑制外部干扰,减小运动误差,并提高机器人的运动精度和鲁棒性。     

一种移动机器人的运动控制方法研究

针对反应式移动机器人运动控制中存在的缺乏自主运动规划等问题,介绍了一种新型移动机器人的运动控制方法。设计了一种混合式控制结构实现移动机器人的运动控制。采用基于行为的运动控制策略,将反应式行为和规划行为融合在一起。实验结果表明该策略能够很好地完成复杂环境下移动机器人的运动控制。     

三足全向移动机器人运动控制系统的设计与实现

全向移动机器人可以在不改变自身位置的情况下实现多方向的快速运动,在全向移动机器人领域中以三足全向移动机器人最为突出。本文为保证机器人运动控制系统的实现,对控制系统硬件结构进行了设计、选型、优化,最后选择了利用MSP430单片机作为运动控制系统微控制器,搭载无线通信模块、电机驱动模块、传感器模块的移动机器人控制系统方案。     

自主移动机器人运动控制与协调方法研究

自主移动机器人结合了环境感知、动态规划和运动控制等功能。与工业机器人不同的是移动机器人可以自主移动;其广泛用于工业、农业、服务业和军事。运动控制是移动机器人执行其他任务的先决条件,也是移动机器人设计中的基础问题。实现机器人运动控制需要实时采集机器人位置、方向及环境信息,并基于这些信息规划机器人运动路径到达目标位置。自主移动机器人相互协作可以扩展机器人的应用领域和使用范围,可以完成传统机器人难以完成的任务,近年来也受到许多研究者的关注,文章也将对改问题进行探讨。     

基于Backstepping和神经动力学的非完整移动机器人点镇定

以非完整移动机器人为控制对象,围绕机器人运动控制中重要的点镇定问题进行深入研究.本文在考虑移动机器人模型和极坐标系下的位姿误差模型基础上,提出一种Backstepping与神经动力学相结合方法,设计具有渐近稳定的点镇定控制器.该控制方法能有效解决因初始误差存在而引起的速度和力矩突变问题,使机器人从静止状态快速收敛到任意...     

轮式移动机器人运动控制系统研究与设计

基于差速转向原理,设计了一套轮式移动机器人的运动控制系统。首先选择小车的模型(运动模型),进行运动学和力学分析,得出左右两侧车轮的速度约束,然后设计机器人的运动控制模块和无线遥控模块。运动控制模块可分为控制电路和驱动电路两大模块,控制电路以DSP作为核心控制部件,捕获编码器的信息并产生PWM信号;驱动电路以直流电机H桥集成芯片为驱动部件,接收来自DSP的控制信号。无线遥控模块选用AVR单片机作为控制核心,实现A/D转换和指令发送等功能。实验证明,该系统不仅能实现较长距离的无线控制,传输可靠,而且速度控制准确,车体运动灵活。     

基于V-REP的关节机器人运动仿真

提出了一种在V-REP平台下实现机器人虚拟运动控制及运动仿真方法。在V-REP中创建了机器人控制模型,并使用Lua编写了控制脚本及通信接口,使用Visual Studio 2010编写了外部控制程序。通过Socket通信实现机器人模型与外部控制程序的连接。以广泛应用的IRB4600六轴机器人模型为实验对象,通过外部控制程序实现机器人运动仿真的步骤。实验中机器人准确响应外部控制指令到达相应位置,验证了本方法的有效性。     

Optimal control at energy performance index of the mobile robots following dynamically created trajectories

In practice, the problem of motion control of the wheeled mobile robots is often neglected. Wheeled mobile robots are strongly nonlinear systems and restricted by non-holonomic constraints. Motion control of such systems is not trivial task and usage of non-optimal control signals can lead to deterioration of the overall robot system's performance. In case of autonomous application of the mobile robots all parts of its control system should work perfectly. The paper presents the theory and application of the optimal control method at the energy performance index towards motion control of the two-wheeled mobile robot during the realisation of complex, dynamically created trajectories. With the use of the proposed control method the two-wheeled mobile robot can realise effectively the desired trajectory, which is generated ad-hoc by the navigation system of the robot. Thus the proposed method can be used for motion control of autonomous or semi-autonomous wheeled mobile robots. The presented results of both computer simulations and experiments indicate that the proposed method works effectively from the point of view of the motion control of two-wheeled mobile robot. Movement of the mobile robot appeared reliable and predictable during all the tests.     

Development of a multi-behavior based mobile robot for remotesupervisory control through the Internet

We review the networked mobile robot systems and suggest taxonomy based on the three levels of control commands. The performance analysis result shows that direct control has potential difficulty for implementation due to the unpredicted transmission delay of the network. To tackle this problem, we have suggested the behavior-programming control concept to avoid disturbances of the Internet latency. For this purpose, primitive local intelligence of the mobile robot is grouped into motion planner, motion executor, and motion assistant, where each of a group is treated as an agent. They are integrated by centralized control architecture based on multi-agent concept, communicated through a center information memory. The event-driven concept is applied on the robot to switch the behaviors to accommodate the unpredicted mission autonomously. We have successfully demonstrated experimentally the feasibility and reliability for system through a performance comparison with direct remote control     

基于免疫进化算法的轮式移动机器人非完整运动规划

本文阐述了轮式移动机器人非完整运动的最优规划问题,在系统的非完整特性基础上,将轮式移动机器人的运动规划转化为非线性系统最优控制问题。在最优控制中引入了人工免疫算法,替代了传统的迭代方法,提出了基于人工免疫算法的非完整运动规划的最优控制方法。通过抗体编码和亲合力函数给出了算法的具体实现步骤,并且进行了仿真实验。实验结果表明算法的有效性和可行性。     

Design and implementation of the motion control system of the mobile robot based on PID

A kind of motion control system of the autonomous mobile robot was introduced,and a PID closed-loop control method was proposed that controlling the robot moving along the expected direction and speed effectively through establishing the kinematics model of the autonomous mobile robot.In addition,the modular software program and the hardware system were developed whose main components were the STC12C5A60S2 microprocessor,the MC33886 motor driver chip and hall sensors.Finally,experiments proves the control method and the system effective and stable.     

Design and implementation of an adaptive sliding-mode dynamic controller for wheeled mobile robots

This paper designs an adaptive sliding-mode dynamic controller for wheeled mobile robots to implement the trajectory-tracking mission. First, a kinematic controller is introduced for the wheeled mobile robot. Secondly, the adaptive sliding-mode dynamic controller is proposed to make the real velocity of the wheeled mobile robot reach the desired velocity command, although the wheeled mobile robot is even with system uncertainties and disturbances. The convergence of the complete equations of motion of the wheeled mobile robot is proved by the Lyapunov stability theory. Computer simulation results illustrate the effectiveness of the proposed control schemes. Finally, the real-time experiments of the adaptive sliding-mode dynamic controller on the test ground demonstrate the feasibility of practical wheeled mobile robot maneuvers.     

基于ADT850的移动机器人运动控制系统设计

主要介绍了一种移动机器人的运动控制系统硬、软件结构。控制系统是由工业PC,ADT850运动控制卡及相关传感器组成;操作系统采用Windows98系统,采用VisualC 6.0开发,并应用模块化及Windows线程的多任务处理机制实现控制程序设计;根据状态反馈控制理论,设计了移动机器人路径跟踪控制算法。实验论证了此控制系统及控制算法的有效性。     

Fuzzy neural network-based real-time self-reaction of mobile robot in unknown environments

In this paper, a hybrid intelligent method including fuzzy inference and neural network is presented for real-time self-reaction of a mobile robot in unknown environments. A neural network with fuzzy inference (fuzzy neural network, FNN) presented can effectively improve the learning speed of the neural network. The method can be used to control a mobile robot based on the present motion situations of the robot in real-time; these situations include the distances in different directions between the obstacles and the robot provided by ultrasonic sensors, the target orientation sensed by a simple optical range-finder and the movement direction of the robot. Simulation results showed that the above method can quickly map the fuzzy relationship between the inputs and the output of the control system of the mobile robot.     

移动机器人路径跟踪模糊控制系统设计及仿真

本文的主要研究内容是模糊逻辑在移动机器人已知全局路径的情况下通过对局部路径的分析进行轨迹跟踪运动中的应用。利用模糊逻辑在移动机器人运动控制中的优越性,结合驾驶员的丰富经验设计了移动机器人的模糊控制器,包括一个预瞄距离确定器和一个运动模糊控制器。设计出移动机器人运动控制进行仿真的方法及程序流程,对其进行计算机仿真验证控制...