独立驱动脚轮全向移动机器人运动机构及控制系统设计

作者：蒋鹏; 沈安林; 黄晓蓉; 李华夏; 彭忆强^*; 隋立起

来源：控制工程, 2023, 1-11.

DOI：10.14107/j.cnki.kzgc.20230605

• 独立驱动脚轮
• 全向移动机器人
• 可编程逻辑控制器(PLC)
• 模糊PID

针对独立驱动脚轮全向移动机器人的结构设计和模糊PID速度控制策略均未在实物平台中验证的问题，设计了独立驱动脚轮全向移动机器人运动机构及控制系统。首先，采用轮毂电机和集电环设计了一体式轮毂电机悬架，搭建了三轮结构的独立驱动脚轮全向移动机器人机械结构。其次，使用工业级可编程逻辑控制器（PLC）为主控制器，设计了机器人控制系统，通过CANopen通讯协议同步控制三个电机实现机器人全向移动。最后，基于运动学模型提出三并联模糊PID速度控制策略，通过Simulink-Adams联合仿真验证建模和控制算法正确性并总结控制器整定规律，制定模糊规则库；基于联合仿真经验和搭建的实物平台进行实物试验。结果表明，搭建的实物平台机械结构稳定、控制算法有效。

• 单位
  西华大学; 汽车测控与安全四川省重点实验室