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matlab移动机器人的最优二次控制+数学模型(6)

时间:2016-11-21 20:06来源:毕业论文
1.4 本文主要内容 首先,本文在把握移动机器人的结构特征的基础上,对移动机器人建立统一的运动学模型。 其次,在运动学研究的基础上,运用拉格朗日


1.4 本文主要内容
首先,本文在把握移动机器人的结构特征的基础上,对移动机器人建立统一的运动学模型。
其次,在运动学研究的基础上,运用拉格朗日动力学方法,建立了移动机器人的动力学模型。
接着,本文对前面已建立的机器人的运动学、动力学模型加以适当的运动控制算法进行轨迹跟踪控制,控制结果验证了建模的准确性。
然后,以移动机器人的动力学,运动学模型为基础,设计了最优二次控制。
最后,本文以移动机器人的matlab模拟,来验证移动机器人的运动学模型、动力学模型的正确性,以及观察移动机器人的路径来验证是否到达最优二次控制。

 
2. 移动轮式机器人平台
2.1机器人科技创新平台的构成
标准机器人科技创平台由一套模块组成,主要包括:
传感和通信模块                        1个
运动控制模块                       1个
电源控制模块                       1个
步进电机组件                       1个
底盘(轮式或者履带式)             1个
串口延长线                        1根
并口延长线                        1根
JTAG调试头                        1个
CAN连接线                               1根
电源适配器                        1个

 
图2.1 整机说明
传感和通信模块的传感器部分带有一个红外PSD传感器,一个电子罗盘。
传感器的功能是给机器人提供各种环境和自身的信息,指导机器人的自主等行为。红外传感器的功能是测量障碍物的距离,能够让机器人避开障碍,安全行走。
电子罗盘的功能是测量机器人的航向,导引机器人的运动方向,与编码器结合实现航迹推导,从而能够实现机器人的自主导航。
传感与通信模块部分带有两个CAN通信接口,一个网口。其主要功能是建立机器人与其他设备的通信链路。
传感与通信模块还有一路扩展AD,三路扩展IO,一路扩展5V电源输出。
运动控制模块具有一路直流电机驱动,一路步进电机驱动,一路电流采集,一路视频信号输入。其主要功能是驱动机器人行走,以及控制转台的旋转。
运动控制模块还有一路扩展AD,三路扩展IO,一路扩展5V电源输出。
 
图2.2   多个模块联合使用方式
底盘带有两个主动轮,两个直流减速电机,一个步进电机,一个旋转台。其主要功能是协助运动控制模块的实验,掩饰小型移动机器人的运动控制。底盘也是其他模块的安装台,所有模块都可以安装在底盘上,构成一个完整的机器人系统,可以实现自主行走、红外漫游、图像识别、自主导航等功能。旋转台上的圆盘刻有角度值,方便做步进电机驱动实验。也可以把摄像头安装在旋转台上,实现全方位的视频监控。 matlab移动机器人的最优二次控制+数学模型(6):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_146.html
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