兩輪差速驅動移動機器人運動模型研究.pdf

1、兩輪差速驅動移動機器人結構簡單，控制方便，是應用最為廣泛的一種移動機器人，其運動模型是移動機器人研究的重要內容。
　　目前，關于兩輪差速驅動移動機器人的相關研究中常常忽略了包括移動機器人底層驅動電機動態(tài)性能在內的相關動力學因素，但在實際機器人系統(tǒng)中，由于機器人載重等變化會引起驅動系統(tǒng)負載發(fā)生變化，從而影響驅動系統(tǒng)的動態(tài)響應過程，導致機器人的運動狀態(tài)發(fā)生改變。而兩輪差速驅動移動機器人是一個多輸入多輸出的控制系統(tǒng)，其運動學模型具有典型

2、的非完整約束，各驅動回路往往采用內部帶有非線性環(huán)節(jié)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，是一種具有多個非線性環(huán)節(jié)的非線性系統(tǒng)，必須采用非線性建模方法建立模型，因此建立考慮移動機器人動力學行為的兩輪差速驅動移動機器人運動模型，對于機器人運動的精確描述和控制具有十分重要的理論和實際意義。
　　基于以上思考，本文采用“類等效”建模方法建立了兩輪差速驅動移動機器人運動模型，主要研究工作如下：
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3、動模型。該模型通過考慮機器人車輪載荷分配和等效轉動慣量折算得了到各驅動輪對應的等效轉動慣量負載，結合轉動慣量負載直流電機雙閉環(huán)調速系統(tǒng)簡化模型得到了各驅動輪的動態(tài)響應描述，再通過機器人運動學模型得到了由類等效狀態(tài)空間描述的機器人運動模型。
　?、谔岢隽嘶谶z傳算法的兩輪差速驅動移動機器人運動模型參數(shù)整定方法。
　　③設計實現(xiàn)了一種新型的負載可調的兩輪差速驅動移動機器人用于模型驗證實驗，并通過實驗驗證了上述模型和建模方法的有效