三輪全向移動機器人軌跡跟蹤仿人智能控制.pdf

1、全向移動機器人具有狹小空間內(nèi)自由運動以及機動性強的特點,廣泛應用于空間有限以及機動性要求較高的控制任務中。完整約束的三輪全向移動機器人(TOMR, Tree-wheel Omni-directional Mobile Robot)較差速驅(qū)動機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復雜,是典型的多輸入多輸出的復雜非線性系統(tǒng),實時運動過程中存在強干擾和參數(shù)時變特性,對其進行軌跡跟蹤控制較為困難。因此,全向移動機器人的軌跡跟蹤問題是國內(nèi)外研究難點問題。
　　

2、仿人智能控制器(HSIC, Human-Simulated Intelligent Control)的設(shè)計是對人的控制行為的模仿,其研究的主要目標是模擬人的控制結(jié)構(gòu)和控制行為的方式,特別適合于模型不精確以及復雜非線性被控對象。
　　針對TOMR的軌跡跟蹤控制問題,本文主要做了以下工作:
　?、偬岢隽艘环N三層結(jié)構(gòu)仿人智能全向移動機器人軌跡跟蹤控制器。
　　該控制器由仿人智能控制底層執(zhí)行層、動態(tài)參數(shù)自適應調(diào)整層和任務協(xié)調(diào)層

3、三層構(gòu)成。底層執(zhí)行層針對機器人運動模型非線性對運動控制的影響,采用仿人智能控制多模態(tài)底層控制器構(gòu)成了基本控制單元;動態(tài)參數(shù)自適應調(diào)整層針對實時運動控制過程中存在的強干擾及系統(tǒng)的時變特性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡在線實時改變底層執(zhí)行層各基本控制單元的控制參數(shù),達到優(yōu)化各個基本控制單元的控制效果;頂層為任務協(xié)調(diào)層,根據(jù)系統(tǒng)和環(huán)境狀態(tài)進行規(guī)劃,控制各基本控制單元及其動態(tài)參數(shù)自適應調(diào)整的工作狀態(tài)。
　?、诖罱嘶凇邦惖刃А睜顟B(tài)空間模型的TOMR仿真