Mecanum輪式全向機(jī)器人位置精確控制的研究.pdf

1、Mecanum輪全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)是當(dāng)今應(yīng)用普遍且較為成熟的一種全向移動(dòng)解決方案，穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)秀的控制性能使其成為當(dāng)今機(jī)器人研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。
　　本文首先在Mecanum四輪移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的基礎(chǔ)上引入偏轉(zhuǎn)角度與輪心距離，建立了普遍適用的Mecanum輪全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。并對兩輪結(jié)構(gòu)、三輪結(jié)構(gòu)以及四輪結(jié)構(gòu)做出了分析。同時(shí)對四輪機(jī)構(gòu)的組合形式進(jìn)行了研究與規(guī)劃，給出了最優(yōu)的四輪配置模型與四輪故障模型，該模型具有廣泛的運(yùn)用

2、價(jià)值。
　　在位置精度的研究中，首先分析了輪子結(jié)構(gòu)與車身配置對運(yùn)動(dòng)精度的影響，從裝配精度、傳動(dòng)鏈以及懸架系統(tǒng)等方面進(jìn)行了研究與改進(jìn);然后對載荷分布、地面狀況等因素進(jìn)行了建模分析;最后分析了不同控制系統(tǒng)的配置對位置精度影響。
　　設(shè)計(jì)搭建了Mecanum輪全向移動(dòng)控制平臺(tái)，采用上位機(jī)PC與下位機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡的控制模式，并使用CAN總線通信，提高了全向移動(dòng)機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)性與可靠性。在此基礎(chǔ)上提出一種控制最優(yōu)方案，即快速移動(dòng)下的速度反饋