全自主中型兩輪足球機器人到定點運動時間路徑最優(yōu)控制.pdf

1、全自主足球機器人到定點運動是一個典型的運動控制問題，機器人如何快速平滑地移動到目標點，是其他應用的基礎(chǔ)，直接決定了上層策略的有效性，其運動控制性能的好壞對系統(tǒng)有很大影響。
　　 現(xiàn)有的到定點運動控制大多是以完成到定點運動為目標的定性分析，在運動性能指標定量化上未做深入研究；而一些提出指標進行分析的又沒有對指標進行形式化定量研究；對重要性能指標也沒有進行綜合考慮。而且現(xiàn)有的運動仿真系統(tǒng)不能準確反映機器人特性，其對復雜的電機及驅(qū)動模

2、塊進行了簡化處理。
　　 所以導致一方面難以對到定點運動器的控制效果作出定量綜合的研究，同時仿真結(jié)果還難以應用在實際系統(tǒng)運動控制中。如果能夠?qū)\動性能指標定量研究，則可定量分析運動性能、由此可比較評判不同控制器的控制效果，作為控制器的重要選取依據(jù)。同時利用項目組前期所建的精確機器人運動仿真系統(tǒng)進行控制器設(shè)計，則可較好地把仿真結(jié)果應用在實際機器人到定點運動控制中。
　　 基于以上問題背景，本論文主要研究工作如下：
　

3、　 ①首先提出了機器人到定點運動的時間路徑最優(yōu)控制，應用遺傳算法，分別設(shè)計了基于時間最優(yōu)、路徑最優(yōu)以及兩者加權(quán)最優(yōu)的適應度函數(shù)。使用常見的比例控制器并對控制參數(shù)進行整定，實現(xiàn)了基于特定運動性能指標最優(yōu)的到定點運動控制。結(jié)果表明遺傳算法進行運動性能指標最優(yōu)設(shè)計的有效性，可定量研究控制性能，其指標具有明顯的物理意義。
　　 ②為設(shè)計出優(yōu)化的控制器，針對兩輪機器人控制對象的復雜性，用基于人體動覺智能圖式的仿人控制理論進行機器人到定點