兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型研究.pdf

1、兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，是應(yīng)用最為廣泛的一種移動(dòng)機(jī)器人，其運(yùn)動(dòng)模型是移動(dòng)機(jī)器人研究的重要內(nèi)容。
　　目前，關(guān)于兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的相關(guān)研究中常常忽略了包括移動(dòng)機(jī)器人底層驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)態(tài)性能在內(nèi)的相關(guān)動(dòng)力學(xué)因素，但在實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)中，由于機(jī)器人載重等變化會引起驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載發(fā)生變化，從而影響驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程，導(dǎo)致機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。而兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)多輸入多輸出的控制系統(tǒng)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型具有典型

2、的非完整約束，各驅(qū)動(dòng)回路往往采用內(nèi)部帶有非線性環(huán)節(jié)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，是一種具有多個(gè)非線性環(huán)節(jié)的非線性系統(tǒng)，必須采用非線性建模方法建立模型，因此建立考慮移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)行為的兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型，對于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的精確描述和控制具有十分重要的理論和實(shí)際意義。
　　基于以上思考，本文采用“類等效”建模方法建立了兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型，主要研究工作如下：
　　①提出了基于“類等效”建模方法的兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)

3、動(dòng)模型。該模型通過考慮機(jī)器人車輪載荷分配和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算得了到各驅(qū)動(dòng)輪對應(yīng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載，結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載直流電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)簡化模型得到了各驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)態(tài)響應(yīng)描述，再通過機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型得到了由類等效狀態(tài)空間描述的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型。
　?、谔岢隽嘶谶z傳算法的兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型參數(shù)整定方法。
　?、墼O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新型的負(fù)載可調(diào)的兩輪差速驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人用于模型驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述模型和建模方法的有效