四舵轮移动机器人分段预测路径跟踪系统研究

作者：钟浩翔; 钟磊; 焦向东

来源：机械科学与技术, 2022, 1-5.

DOI：10.13433/j.cnki.1003-8728.20220178

• 四舵轮移动机器人
• 运动学
• 路径跟踪
• 分段预测控制

针对四舵轮移动机器人路径跟踪特点，使用工控机、运动控制卡，基于Visual C++平台开发了一种移动机器人路径跟踪系统。针对四舵轮移动机器人构型，采用速度-几何法建立了机器人运动学控制模型。在此基础上，提出了一种基于最优控制的分段预测路径跟踪算法，避免了对所需参数进行试凑的同时，降低了车体远离目标路径情况下的距离偏差最大超调与纠偏总步数。路径跟踪实验表明，应用所提出的分段预测路径跟踪算法的移动机器人可以较好地跟踪目标路径，相比未使用分段预测路径跟踪算法的多步预测控制，其位置偏差最大超调降低了29.81%，达到35.563mm，纠偏用时降低了38.10%，达到13s，且定位精度达到11.292mm、0.51°，可以较好地满足四舵轮移动机器人定位需求。

• 单位
  首都航天机械公司; 北京石油化工学院