瑞典輪式全方位移動(dòng)機(jī)器人.pdf

瑞典輪式全方位移動(dòng)機(jī)器人瑞典輪式全方位移動(dòng)機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與控制運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與控制 喬瓦尼因迪韋喬瓦尼因迪韋 摘要瑞輪式機(jī)器人已經(jīng)收到了越來越多的關(guān)注過去數(shù)年。他們 的動(dòng)學(xué)模型有有趣的性質(zhì)流動(dòng)性和可能的條件奇點(diǎn)。 本文所涉及的 問題的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模， 奇異性分析和運(yùn)動(dòng)控制 1 通用汽車配備瑞典車 輪。 指數(shù)計(jì)算，移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)，移動(dòng)機(jī)器人，運(yùn)動(dòng)控制， 輪式機(jī)器人。 一 引言 在過去的幾年中，瑞典輪式全方位移動(dòng)在過去的幾年中，瑞典輪式全方位移動(dòng)機(jī)器人中得到越來越機(jī)器人中得到越來越 多的移動(dòng)機(jī)器人注意研究界。一家瑞典輪不同于普通輪多的移動(dòng)機(jī)器人注意研究界。一家瑞典輪不同于普通輪事實(shí)上事實(shí)上， ， 在滾筒安裝在其周邊在滾筒安裝在其周邊（見圖見圖。1 1 1 1） 。如果所有滾筒平行如果所有滾筒平行，彼此就錯(cuò)彼此就錯(cuò) 位輪轂軸位輪轂軸， 他們將提供額外的流動(dòng)性程度他們將提供額外的流動(dòng)性程度， 對(duì)于一個(gè)傳統(tǒng)的完美對(duì)于一個(gè)傳統(tǒng)的完美 滾輪滾輪。 如圖所示的車輪。如圖所示的車輪。 1 1 1 1 是通常被稱為是通常被稱為 mecanummecanummecanummecanum 或瑞典或瑞典車輪車輪： ： 其設(shè)計(jì)參數(shù)之一是之間的角其設(shè)計(jì)參數(shù)之一是之間的角 輥軋制方輥軋制方向向G G G G和輪轂軸方向每小時(shí)和輪轂軸方向每小時(shí) 典型典型 值值= = = = 45454545， = = = = 0 0 0 0 ，如圖所示如圖所示。 1 1 1 1（左左，右的情況下右的情況下，分別分別）。 。 請(qǐng)注意請(qǐng)注意，退化情況退化情況 = = = = 90909090 沒有實(shí)際沒有實(shí)際利益利益，因?yàn)樗鼘⑹箓鹘y(tǒng)的車輪因?yàn)樗鼘⑹箓鹘y(tǒng)的車輪 一樣的流動(dòng)性。一樣的流動(dòng)性。 圖。 2。三輪 omnidrive 機(jī)器人：幾何模型 該單位向量 n 緯 H 是贊同軋輥鈥檚軸的主要車輪周長和 u 緯 小時(shí)：= n 的緯脳 K 表顯示瞬時(shí)切線速度與旋轉(zhuǎn)方向圍繞相關(guān) 的滾子緯小時(shí)。所有的車輪被假定為相同，并具有相同的半徑 蟻。該機(jī)構(gòu)在固定框架心連心輪位置記波黑。每個(gè)輪轂軸，即單 位向量，單位向量車輪鈥檚主要旋轉(zhuǎn)軸，是指由尼克：新罕布什 爾州= 1。終于每個(gè)車輪，單位向量恩：=新罕布什爾州脳 k 是定 義說明瞬間， 作為一個(gè)后果輪切線速度方向其周圍旋轉(zhuǎn)的新罕布 什爾州。請(qǐng)注意，參考圖。 1，單位向量 u 緯 h 和新罕布什爾州 將符合 G 和 H 分別。在由于假設(shè)，所有的 K 例外推出向量平行 地平面體育。 鑒于任何兩個(gè)三維向量的組件 A 和 B 在共同正交框架，其載體 的產(chǎn)品將被計(jì)算使用斜對(duì)稱矩陣 S（） ，使得 a ab b =S(a a) b b. VC 的調(diào)用這些機(jī)器人中心（如點(diǎn)線速度顯示 c 的圖。 2）和 K 表的角速度矢量，速度矢量的 VH 每一個(gè)全方位的輪轂中心將 得到由v vh h= = = = v vc c+ + + +k kb bh h, , h h= = = = 1 1 1 1, ,2 2 2 2, ,3 3 3 3, , . . . . . . , , N.N. 考慮到通用心連心輪和目前的時(shí)間下降指數(shù) H 為簡譜記譜法清晰起見，在完 美的滾動(dòng)的情況下，的速度 v =給出的 VH（2）將身體的實(shí)現(xiàn)滾筒旋轉(zhuǎn)的車輪周 圍 n和周圍旋轉(zhuǎn)的翻譯也就是說，假設(shè) n和 n 是不對(duì)齊，即=（2+ 1）90， 其中是一個(gè)整數(shù) v v =u u+u u 這意味著 n nTv v =_n nTu u_n nT v v =_n nTu u_ 因而 v v =n nTvnvnTu uu u+n nTvnvnTuuuu. 請(qǐng)注意，滾子自轉(zhuǎn)引起周圍第一屆n在右邊的（3）是完全被動(dòng) 而車輪旋轉(zhuǎn)引起周圍上右邊第二個(gè)任期3）假定為積極的汽車生 產(chǎn)。 新罕布什爾州q調(diào)用每小時(shí)角速度與在人體中固定幀心連心電 機(jī)相關(guān)，在完美的滾動(dòng)的情況下，與“聯(lián)合”和繪圖速度q在任何給 定相應(yīng)的速度v輪轂將給予 n nTu uTn nv v = q 其中的貢獻(xiàn) n nTvuvuTnunuT 在U v的方向已經(jīng)明確承擔(dān)不利于q， 如完善的滾動(dòng)給予假說， 它完全產(chǎn)生滾筒的被動(dòng)輪換。代（2）回（4） ，鑒于這uThn = - 余弦的任何H，一得到 1cosn nT hv vc+1cosn nT h S(b bh) k k= q 由所有的向量投影 （5） 一個(gè)共同的體與固定框架其第三軸等于 K磷，在termnT和承（波黑）K的結(jié)果 n nT h S(b bh) k k =n xh by h n yh bxh=b bThu u h 總結(jié)， （5） 可以作為通用組件解釋逆微分運(yùn)動(dòng)學(xué)方程矩陣形式 M _v vc_=q q cos M= n x1n y1 b bT1u u1n x2n y2 b bT2u u2.n xN n yNb bTNu uNIRN 3 智能道路網(wǎng)和智能道路網(wǎng)和 Q Q Q Q 1 1 1 1 是聯(lián)合速度向量。方程（是聯(lián)合速度向量。方程（7 7 7 7）及（）及（8 8 8 8）代代 表通用運(yùn)動(dòng)學(xué)模型表通用運(yùn)動(dòng)學(xué)模型9999瑞典輪式車輛與瑞典輪式車輛與 N N N N 輪。相反，其他大多數(shù)輪。相反，其他大多數(shù) 模型介紹在文獻(xiàn)中是相對(duì)固定的三模型介紹在文獻(xiàn)中是相對(duì)固定的三， 四個(gè)輪子的配置四個(gè)輪子的配置， 他們讓一他們讓一 個(gè)有充分詳細(xì)的車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)分析個(gè)有充分詳細(xì)的車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)分析作為一種性能不僅輥輪轂定向作為一種性能不僅輥輪轂定向 功能功能， 但也相對(duì)輪位置但也相對(duì)輪位置。 這種分析可能會(huì)非常這種分析可能會(huì)非常有用的機(jī)械和控制有用的機(jī)械和控制 系統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)系統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì) 。 假設(shè) COS 的= 0，而 M 有等級(jí) 3，方程（7）可以用來計(jì)算所 需的車輛速度為關(guān)節(jié)速度命令（及物動(dòng)詞光盤，d）筆。特別是， 下面的引理成立。 引理 1：由于瑞典的輪式移動(dòng)機(jī)器人與 N 相同半徑滿足（7） 輪轂，任何需要的車輛速度（及物動(dòng)詞光盤，d）筆可以實(shí)現(xiàn)通 過使用適當(dāng)?shù)年P(guān)節(jié)速度 qd 如果且僅當(dāng)下列所有條件成立： C.1節(jié)COS的= 0; 特別是，q qd=1cosM_v vcdd _ .在以前的條件在以前的條件C.1C.1C.1C.1節(jié)或任何違反對(duì)應(yīng)豐富的新石器時(shí)代晚節(jié)或任何違反對(duì)應(yīng)豐富的新石器時(shí)代晚 期期以一種不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)奇異：侵犯的狀況以一種不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)奇異：侵犯的狀況C.1C.1C.1C.1節(jié)將對(duì)應(yīng)的控節(jié)將對(duì)應(yīng)的控 制權(quán)力全部損失制權(quán)力全部損失，而而違反將豐富的新石器時(shí)代晚期的條件對(duì)違反將豐富的新石器時(shí)代晚期的條件對(duì) 應(yīng)于一個(gè)可控的損失應(yīng)于一個(gè)可控的損失，對(duì)于任何輸入對(duì)于任何輸入q q q q ，國家衍生物國家衍生物（室速室速 的選擇的選擇 ，）筆會(huì)唯一不能確定筆會(huì)唯一不能確定。矩陣M定義（8）可為M = Ml 的馬分解， 其中Ml的智能道路網(wǎng)及馬 2 1，這樣的IRN Mlv vc+Ma =q q cos. 三三. . . .瑞典輪式制導(dǎo)控制瑞典輪式制導(dǎo)控制 全方位的機(jī)器人全方位的機(jī)器人 根據(jù)得到的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型， 軌跡跟蹤和構(gòu)成的通用裝備機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制問題 監(jiān)管withN3 Swedishwheels得到解決。建議的解決方案，除了而一般的車輪數(shù) 量，值，車輪配置，聯(lián)合速度飽和明確帳戶。該控制問題是制定為指導(dǎo)控制問 題，即聯(lián)合qH的速度假設(shè)為控制輸入和線性和機(jī)器人角速度VC和滿足（7） 的產(chǎn)出。當(dāng)然，在實(shí)踐中，這種方法需要執(zhí)行較低水位控制回路映射qD的驅(qū)動(dòng) 器的聯(lián)合參考速度命令。 A:：低水位控制設(shè)計(jì) 正如標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制架構(gòu)22，低級(jí)別控制系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)無論是在分散 或集中在一時(shí)尚。在前者情況下，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器是單獨(dú)控制，一個(gè)典型的速度PID 回路（作為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文報(bào)道） ，在后一種情況下，中央控制解決方案可以得出 基于計(jì)算力矩（即反饋線性化）方法。 分散控制（或獨(dú)立的共同控制）方法更簡單：每個(gè)Q的D是作為參考信號(hào)使 用的組件相應(yīng)的PID調(diào)節(jié)器速度環(huán)，動(dòng)態(tài)聯(lián)軸器各執(zhí)行機(jī)構(gòu)被忽視。如果這種低 層次的控制系統(tǒng)（也就是說，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器速度伺服回路）正在迅速關(guān)于機(jī)器人動(dòng) 態(tài)導(dǎo)航之一，期望之間的聯(lián)合速度滯后和真正的速度是微不足道的聯(lián)合：在這種 情況下，只要完美的滾動(dòng)約束滿意，themapping之間的車輛速度（及物動(dòng)詞， ）T和聯(lián)合的速度將接近的系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型（7）具有所需的（或指揮）q 在右邊d的地方聯(lián)合速度的真正聯(lián)合速度q。 集中控制解決方案一般都是基于動(dòng)態(tài)機(jī)器人模型17，總。 12 頁。493-502，動(dòng)態(tài)方程輪式機(jī)器人與瑞典作為一個(gè)幾何描述 第二節(jié)具有以下結(jié)構(gòu)： Iq q + (C() +F) q q = 與我的IRN N為正定慣性矩陣，C（）智能道路網(wǎng) N的斜對(duì)稱矩陣 科里奧利和離心力（k是機(jī)器人的角速度） ，男的IRN N的對(duì)角摩擦矩陣， 智能道路網(wǎng)和 1的驅(qū)動(dòng)力矩的載體。鑒于非對(duì)角矩陣的性質(zhì)，我和C（） 和依賴（7）從q的， （11）是非線性和耦合。然而，作為一般工作機(jī)器人機(jī)械 手22，控制輸入向量可以計(jì)算基于一個(gè)非線性狀態(tài)反饋線性化（或計(jì)算扭矩） 解決方案，即 = (C() +F) q q +Iy y 引起（記得，我滿級(jí)） ，線性模型和解耦 q q = y y 這可以被用來設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)解決方案，以跟蹤參考信號(hào)qD 鑒于 計(jì)算力矩的解決方案明確規(guī)定的帳目系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)耦合計(jì)算預(yù)計(jì)將 表現(xiàn)出更好的跟蹤性能，特別是高速和加速度 引用。不過，由于同時(shí)也體現(xiàn)了報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，獨(dú)立的聯(lián) 合解決方案似乎有足夠的 精確跟蹤和定速簡單的軌跡準(zhǔn)確。此外，由于本研究的主要目的 是驗(yàn)證一個(gè)驅(qū)動(dòng)器速度在指導(dǎo)一級(jí)的管理策略， 只有獨(dú)立的聯(lián)合 低級(jí)別的控制解決方案（即執(zhí)行器的PID速度伺服回路）實(shí)施。 在下面， 瑞典輪式機(jī)器人將被假定為有低層次的獨(dú)立系統(tǒng)聯(lián)合控 制等實(shí)物，構(gòu)成的軌跡跟蹤和監(jiān)管的問題將得到解決在指導(dǎo)水 平，即，考慮到聯(lián)合指揮速度qd的控制輸入和（及物動(dòng)詞，蠅） 作為輸出根據(jù)純粹運(yùn)動(dòng)學(xué)模型（10） 。為了制訂和軌跡跟蹤造 成監(jiān)管的問題，下面的符號(hào)將用于：給定一慣性（全球）框架 =（i和j，k）的具有k：=（我脳十）鈯P，其中P是平面地板， 參考（平面）的軌跡是一個(gè)微曲線在P r rd(t) = i i_r rTd(t)i i_+ j j_r rTd(t)j j_ 曲線與橫坐標(biāo) s(t) :=_tt0dd 和單位切向量 t td=dr rdds. 運(yùn)動(dòng)學(xué)軌跡跟蹤問題在于找到一個(gè)該系統(tǒng)控制律的輸入qd使 得位置和航向跟蹤誤差 e er(t) := r rd(t)r rc(t) e(t) :=d(t) (t) 收斂于零，與區(qū)局（噸）作為G中的地位 一個(gè)參考點(diǎn)（例如，幾 何中心或心的機(jī)器人） ，蠒（噸）的標(biāo)題，蠒（噸）所需的參考方 向。請(qǐng)注意，對(duì)于有獨(dú)輪車或汽車類非完整車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，參考標(biāo) 題蠒（t）是不是任意的，而是需要配合該軌道切線方向的單位向量 運(yùn)輸署。相反，鑒于任何位置參考軌跡路（噸） ，瑞典的輪式車輛將 可以自由地跟蹤任意標(biāo)題蠒（噸） ，這并不一定需要配合的TD標(biāo)題。 的姿態(tài)調(diào)節(jié)問題是一個(gè)特殊情況的軌跡跟蹤1時(shí)發(fā)生的位置和 方向的引用常數(shù)，即當(dāng)次= 0和 = 0。 B:軌跡跟蹤控制器設(shè)計(jì) 與先前推出的符號(hào)，根據(jù)審議系統(tǒng)（10）區(qū)局（噸）= VC 和（噸）=作為機(jī)器人線性和角速度。假設(shè)條件的C.1和C.2 引理1得到滿足，n3時(shí)，馬跨度（毫升） （可以是永遠(yuǎn)保證了 機(jī)器人的幾何設(shè)計(jì)合理） ，那么任何風(fēng)險(xiǎn)投資所需的機(jī)器人線速 度=（，0）T和角速度K表是唯一映射到控制輸入q如下 q qd= q qdl+ q qda q qdl=cosMlv vc q qda=1cosMa . 在進(jìn)行了一次標(biāo)準(zhǔn)的辦法，來解決軌跡跟蹤問題，考慮李雅普 諾夫候選函數(shù) V=12e eTrKre er+12eT K e 與KrIR2 2是一個(gè)對(duì)稱正定（Kr 0）矩陣和K積極的常數(shù)。 時(shí)間的V結(jié)果衍生 V= e eTrKr( r rd(t)v vc) +eT K( d(t) ). 如果滿足VC和 v vc= r rd(t) +Kr(r rd(t)r rc(t) = d(t) +K(d(t) (t) 那么時(shí)間將V的導(dǎo)數(shù)負(fù)定，即 V=e eTrKr Kre er (K e)2 0，最大 絕對(duì)值執(zhí)行器j，一個(gè)q鈭可能速度可以選擇作為藱尿流率= （qmaxj明季） ，其中j = 1，2， 。 。 。 ，注不管收益 k和Kr， 取決于Kr （噸） ， K路 （噸） ， 呃 （噸） ， 或電子郵件r （噸）， 飽和度條件 _q qd _ qmax 可能總是受到侵犯。請(qǐng)注意，雖然（噸前饋信號(hào)）以及路 （噸） 可最終總是有界的， 跟蹤誤差的初步條件不設(shè)計(jì)參數(shù)。 因此， 一個(gè)指揮qD的一由于超過無窮多的規(guī)范初始條件不能先驗(yàn)排除在 外。 D: 跟蹤器速度飽和的存在 執(zhí)行器速度飽和的存在嚴(yán)重影響 性能：考慮，特別是添加劑 結(jié)構(gòu)（26） ，執(zhí)行器 速度飽和度可以影響角之間的解耦指揮 和 馬的事實(shí)并不盡管線性車輛速度 屬于跨ofMl。 參考 （26） ， 假設(shè)， 例如， 所有部件的Q分升（噸）范圍內(nèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，但 由于增加 Q達(dá)（噸后果） ，有些整體指揮 聯(lián)合速度q（噸）超過限額的 執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在這種情況下，無論是 機(jī)器人指揮的線性和角速度 會(huì)被破壞的一 不可預(yù)知的方式。甲（已知）快速和骯臟的出路 這個(gè)問題 可以簡單地縮小q （噸） ， 使得其所有組成部分 是在 可接受的范圍。這當(dāng)然，永遠(yuǎn)保證 該聯(lián)合指揮速度是適當(dāng)?shù)姆?圍內(nèi)，但 人會(huì)需要證明，這種策略并不危害 漸近穩(wěn)定的跟蹤誤 差為零。此外，在許多 應(yīng)用程序，它可能發(fā)生，要么直線或角 速度命令 可能有最高的優(yōu)先權(quán)。在這種情況下，縮減 整體聯(lián)合 司令部將有放緩的負(fù)面影響 收斂的最高優(yōu)先任務(wù)，因?yàn)榇嬖谒?度在低優(yōu)先級(jí)之一。為了應(yīng)付這個(gè)問題，并保證一個(gè)優(yōu)先的位置 和方向的執(zhí)行跟蹤任務(wù)，下面所提出的控制法修改建議：在 概括（26）應(yīng)與加權(quán)錯(cuò)誤和參考依賴 權(quán)重，使得：1）所產(chǎn)生的 qd命令的執(zhí)行機(jī)構(gòu)已normwithin 限制; 2）任務(wù)（位置和航向跟蹤本案）的執(zhí)行的一個(gè)基于優(yōu)先級(jí) 的時(shí)間順序（高優(yōu)先級(jí)任務(wù)第一）;和3）的跟蹤誤差收斂到零。 考慮飽和函數(shù) : IR0,)IR (x, c) = 0,ifx= 01,if 0 i 即如果一個(gè)給定的任務(wù)是分配零能力， 所有的低優(yōu)先級(jí)任務(wù)也將 自動(dòng)獲得零的能力和他們所有的重量在總結(jié)（33）將是零。我的 任務(wù)的能力可以被視為作為高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)后，我 - 1剩余容量 已指揮，因此，舉例來說，C2的將是零（以及終審法院首席法 官：j 2）每一個(gè)任務(wù)將是指揮一個(gè)非空的重量只有較高優(yōu)先任 務(wù)不飽和。事實(shí)上，C1應(yīng)不超過q最大的原因是事實(shí)，不應(yīng)只是 任務(wù)1飽和執(zhí)行器流量Q最大;此外，鑒于終審法院首席法官1j cj型1，n - 1個(gè)中，q條件c1的最大保證每個(gè)總和（33） 的 任期將于具有無窮規(guī)范小于或等于閾值q最大。一個(gè)證明 （33）和（34）也意味著 _q qd _=_nh=1q qh (_q qh _ , ch) qmax 報(bào)道中的附錄。 為了落實(shí)上述在目前的架構(gòu)描述軌跡跟蹤的情 況下，假設(shè)參考前饋線性和角速度有足夠小，即 1|cos|_Mlr rd(t)_ 0 t 連同可行性條件（36）意味著 00 t t 這意味著 (t)|tt = d(t) +K e(t)(_q q 4_, c4 ) 這C4是嚴(yán)格噸正面鈮因此噸鈭 V2 =12eT K e= V V2 2 2 2 ( ( ( (t t) ) ) )_t tt t = = = =e eT T K K( ( ( ( d d( ( ( (t t) ) ) ) ( ( ( (t t)=)=)=)=e eT T K K2 2 2 2e e( ( ( (t t) ) ) )( ( ( (_ _q q 4 4 4 4_ _ , , c c4 4 4 4 ) ) ) ) 0 0 0 0 即存在一個(gè)有限的時(shí)間t *之后的時(shí)間導(dǎo)數(shù)V2的總是負(fù)面的，從而證明收斂到 零的標(biāo)題錯(cuò)誤e（噸） 。此前噸*，標(biāo)題（次要任務(wù)）錯(cuò)誤e（t）是不保證在減 少。請(qǐng)注意Q 1和Q2，在范圍為M，和正常的馬，不利于V 2的。如果標(biāo)題中 應(yīng)選擇是最優(yōu)先的任務(wù)，這將足以選擇q1 q q 1 :=1cosMa d(t) q q 2 :=1cosMa K e( q q 3 :=1cosMlr rd(t) q q 4 :=1cosMl Kre er(t) 在（33）和（34）;李雅普諾夫錯(cuò)誤的標(biāo)題和漸近穩(wěn)定性的定 位誤差可收斂相應(yīng)證明。至于固定姿勢(shì)的控制，軌跡跟蹤問題淪為 構(gòu)成 （位置和方向） 規(guī)例一， 盡快作為參考的位置和航向軌跡次 （t） 和d（t）是常數(shù)。 四。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 在存在的軌跡跟蹤制導(dǎo)規(guī)律描述飽和執(zhí)行器的速度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證瑞典在 3輪機(jī)器人與緯= 0鈼和蟻= 5厘米20，21。該機(jī)器人名為Volksbot，一直在設(shè) 計(jì)和建造德國弗勞恩霍夫研究所自主智能系統(tǒng)（AIS）的對(duì)圣一奧古斯丁，德國。 車輛鈥檚幾何描繪圖。三是這樣的雙向=北京= 25 cm的所有i，j的這意味著馬鈯 跨度（毫升） 。 該平臺(tái)是由三個(gè)驅(qū)動(dòng)24伏直流電動(dòng)機(jī)的90Weach1:8齒輪 比，大約為8公斤重。光學(xué)編碼器安裝 1Ais已與另一弗勞恩霍夫研究所合并導(dǎo)致新德國弗勞恩霍夫 研 究 所 智 能 分 析 和 信 息 系 統(tǒng) （ 成 為 會(huì) 員 ）。 圖。 3。幾何模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所使用的Volksbot機(jī)器人 的軌跡跟蹤控制律。 圖。 4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：驅(qū)動(dòng)路徑和跟蹤誤差。最高當(dāng)務(wù)之急是 要始終顯示在收斂盡管速度較低的優(yōu)先執(zhí)行器速度飽和的原因。 每個(gè)電機(jī)軸為電機(jī)的速度調(diào)節(jié)器的反饋。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是相 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)：它有一個(gè)外部運(yùn)動(dòng)學(xué)閉環(huán)對(duì)低級(jí)別的驅(qū)動(dòng)器速度伺服回路。 特別是低級(jí)別的電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋控制實(shí)現(xiàn)由三通道數(shù)字PID董事會(huì) （TMC200設(shè)計(jì)和建造在認(rèn)可機(jī)構(gòu)）與脈寬調(diào)制（PWM）輸出。最 高連續(xù)電流提供的TMC200板每個(gè)電機(jī) 一個(gè)峰值為20與甲TMC200是接口板值8通過與板載筆記本電腦實(shí)現(xiàn) 串行RS232鏈接指導(dǎo)和導(dǎo)航系統(tǒng)。該導(dǎo)航系統(tǒng)，提供該機(jī)器人的估計(jì) 構(gòu)成用于關(guān)閉制導(dǎo)控制回路是基于里程計(jì)一體化和全方位視野系統(tǒng)。 這建立在一個(gè)30赫茲，640 480像素的YUV色彩火線相機(jī)朝著70毫 米直徑的雙曲指著鏡子 為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的軌跡跟蹤性能 控制律，一個(gè)機(jī)器人的構(gòu)成 ismandatory reliablemeasurement。 在這個(gè)意義上，設(shè)計(jì)了一種實(shí) 驗(yàn)裝置在AIS的地方位置 該機(jī)器人是由一個(gè)固定的測(cè)量激光測(cè)距取 景器指向 對(duì)機(jī)器人。該機(jī)器人的標(biāo)題，而是進(jìn)行了評(píng)估的基礎(chǔ)上 機(jī) 載全方位視覺系統(tǒng)。參考位置和 標(biāo)題進(jìn)行跟蹤，所有收集到的數(shù)據(jù) 進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐健?對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的例子有報(bào)道圖。 4：地位的提法有 圓形軌道半徑為1米， 而標(biāo)題中提到不斷就某一固定的框架 （） 。 該 報(bào) 告的結(jié)果是指任何情況下， 標(biāo)題 （47）-（50） 或 位置 （38）- （41） 跟蹤是高優(yōu)先級(jí)（惠普）的任務(wù)。該參考軌跡設(shè)計(jì)的可行性，以便滿 足條件（36）和（37） ，以及機(jī)器人的初始條件進(jìn)行了明確選擇足夠 大，速度飽和執(zhí)行器觸發(fā)：由于對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的限制，致動(dòng)器被人為地 強(qiáng)迫浸透在 8.7弧度/通過低級(jí)別的控制軟件（ 對(duì)應(yīng)s到最大機(jī)器人線 速度和角速度約0.5米/秒 和99.7/ s的分別） 。正如所料，既標(biāo)題和位 置誤差 總是漸近