兩節(jié)拖車(chē)反向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)機(jī)器人方向的重視程度不斷增加，使得拖掛式移動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)器人由一個(gè)牽引車(chē)和兩節(jié)拖車(chē)組成，牽引車(chē)提供動(dòng)力并控制轉(zhuǎn)彎角度，兩節(jié)拖車(chē)跟隨牽引車(chē)運(yùn)動(dòng)。這種系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
　　帶有拖車(chē)的移動(dòng)機(jī)器人所組成的系統(tǒng)非常復(fù)雜，它的輸入量小于系統(tǒng)的自由度，因此在這類(lèi)系統(tǒng)中的控制問(wèn)題要比單體機(jī)器人困難許多。再加上該系統(tǒng)并非傳統(tǒng)的線(xiàn)性系統(tǒng)，這就導(dǎo)致了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)帶有拖車(chē)的移動(dòng)機(jī)

2、器人系統(tǒng)與單體機(jī)器人存在著很大差異，由于以上種種原因，導(dǎo)致了在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中難以直接將單體移動(dòng)機(jī)器人的研究成果直接應(yīng)用到該復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，該研究點(diǎn)作為難點(diǎn)和熱點(diǎn)得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　本文研究了一種兩節(jié)拖車(chē)反向運(yùn)動(dòng)控制方法，以ActiveMedia公司生產(chǎn)的Pioneer3機(jī)器人為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了兩節(jié)拖車(chē)反向運(yùn)動(dòng)控制。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型計(jì)算：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了約束分析，并建立了該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)

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(yùn)動(dòng)學(xué)模型比較復(fù)雜，因此在該實(shí)驗(yàn)中決定通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)變量與輸入之間的關(guān)系進(jìn)行近似線(xiàn)性化。得到輸入與各變量之間的線(xiàn)性關(guān)系之后，再通過(guò)將被控量穩(wěn)定在某個(gè)所需的范圍內(nèi)的方式控制該系統(tǒng)的反向運(yùn)動(dòng)。該算法設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，用程序易于實(shí)現(xiàn)，且對(duì)傳感器精度要求低。
　　(3)運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)：將所設(shè)計(jì)的算法應(yīng)用于兩節(jié)拖車(chē)反向運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)中，基于Pioneer3移動(dòng)機(jī)器