兩節(jié)拖車反向運動系統(tǒng)設計.pdf

1、當前自動化領域專家對機器人方向的重視程度不斷增加，使得拖掛式移動機器人的發(fā)展變得更加智能化和多樣化。本文研究的拖掛式移動機器人由一個牽引車和兩節(jié)拖車組成，牽引車提供動力并控制轉彎角度，兩節(jié)拖車跟隨牽引車運動。這種系統(tǒng)被廣泛應用于工業(yè)現(xiàn)場。
　　帶有拖車的移動機器人所組成的系統(tǒng)非常復雜，它的輸入量小于系統(tǒng)的自由度，因此在這類系統(tǒng)中的控制問題要比單體機器人困難許多。再加上該系統(tǒng)并非傳統(tǒng)的線性系統(tǒng)，這就導致了在系統(tǒng)設計時帶有拖車的移動機

2、器人系統(tǒng)與單體機器人存在著很大差異，由于以上種種原因，導致了在該系統(tǒng)的設計過程中難以直接將單體移動機器人的研究成果直接應用到該復雜系統(tǒng)的設計中，該研究點作為難點和熱點得到了國內外學者的廣泛關注。
　　本文研究了一種兩節(jié)拖車反向運動控制方法，以ActiveMedia公司生產的Pioneer3機器人為平臺，實現(xiàn)了兩節(jié)拖車反向運動控制。本文的主要研究內容如下：
　　(1)運動學模型計算：對系統(tǒng)進行了約束分析，并建立了該系統(tǒng)的運動學

3、模型。
　　(2)算法研究：首先確定了該系統(tǒng)的輸入輸出及中間變量，由于該系統(tǒng)的運動學模型比較復雜，因此在該實驗中決定通過實驗數(shù)據(jù)，對變量與輸入之間的關系進行近似線性化。得到輸入與各變量之間的線性關系之后，再通過將被控量穩(wěn)定在某個所需的范圍內的方式控制該系統(tǒng)的反向運動。該算法設計方法簡單，用程序易于實現(xiàn)，且對傳感器精度要求低。
　　(3)運動控制實驗：將所設計的算法應用于兩節(jié)拖車反向運動控制實驗中，基于Pioneer3移動機器