全方位移動(dòng)機(jī)器人的仿真及控制體系結(jié)構(gòu)的研究

1、⑧論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：論文評(píng)閱人1：評(píng)閱人2：評(píng)閱人3：評(píng)閱人4：評(píng)閱人5：答辯委員會(huì)主席：委員1：委員2：委員3：委員4：委員5：答辯日期：摘要本文主要關(guān)注全向輪式移動(dòng)機(jī)器人的仿真控制軟件系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)可被分成兩個(gè)部分，一是基于PhysX物理計(jì)算軟件包的全向機(jī)器人仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)，另一個(gè)是運(yùn)行與仿真系統(tǒng)之上的基于行為的機(jī)器人智能控制系統(tǒng)。首先，文章通過對(duì)以4個(gè)Mecanum輪為驅(qū)動(dòng)輪的全向移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析，獲得使用

2、PhysX對(duì)機(jī)器人進(jìn)行建模的簡化方法，然后，在OGRE的應(yīng)用程序框架下建立了整個(gè)仿真世界。該仿真系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中處于Server地位，向其他控制程序提供更新的世界環(huán)境信息以及仿真機(jī)器人的狀態(tài)信息，并接收控制對(duì)相應(yīng)機(jī)器人的控制指令。隨后，在Mecanum輪全向移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，建立了控制約束方程，得到了控制量的取值范圍。并在此基礎(chǔ)上提出了一種近似時(shí)間最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)軌跡控制算法。該算法基于一種寬松的優(yōu)化控制，這種低計(jì)算量與復(fù)雜度的算

3、法是的控制程序的實(shí)時(shí)性得到提高。在解決了上層控制問題之后，論文又以電機(jī)出力為研究對(duì)象，使用加速度模型用線性規(guī)劃的方法對(duì)電機(jī)的出力分布進(jìn)行了優(yōu)化。接下來，論文將研究對(duì)象轉(zhuǎn)到更上層的控制系統(tǒng)，即機(jī)器人的控制體系結(jié)構(gòu)。在比較了若干傳統(tǒng)的基于行為的控制結(jié)構(gòu)后，重點(diǎn)分析和介紹了目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的擴(kuò)展行為網(wǎng)絡(luò)，闡述了它的設(shè)計(jì)原理與核心行為算法，提出將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變成類似腳本的書寫方法，最后給出了面向?qū)ο蟮某绦驅(qū)崿F(xiàn)方案。關(guān)鍵詞：全向移動(dòng)機(jī)器人，PhysX，仿真系