履帶機(jī)器人的軌跡跟蹤方法研究

摘要：根據(jù)路徑規(guī)劃對(duì)履帶機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)控制非常重要，本文介紹了一種履帶機(jī)器人的軌跡跟蹤方法，它解決了現(xiàn)有方法的不足，能有效解決目前存在的費(fèi)時(shí)費(fèi)力、施工效率較低、存在安全隱患的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人軌跡的智能控制。

關(guān)鍵詞：履帶機(jī)器人；軌跡跟蹤；研究

1 概述

履帶機(jī)器人由于其良好的越野機(jī)動(dòng)性能，牽引附著性能，卓越的自復(fù)位和越障能力，而受到越來(lái)越廣泛的重視。特別是在復(fù)雜地形，履帶機(jī)器人較其他機(jī)器人有明顯地優(yōu)勢(shì)，然而要控制履帶裝置，駕駛員必須完成一系列復(fù)雜的機(jī)械操作，這樣既增加了駕駛員的工作量，又降低了履帶裝置在復(fù)雜地形機(jī)動(dòng)的能力，因此，根據(jù)路徑規(guī)劃對(duì)履帶機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)控制非常重要。

2 履帶機(jī)器人的軌跡跟蹤方法

履帶機(jī)器人的軌跡跟蹤方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）、在平面二維坐標(biāo)系中，建立履帶機(jī)器人的初始運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；

（2）、設(shè)定切換函數(shù)，計(jì)算出基于常規(guī)趨近律的控制函數(shù)；

（3）、使用基于切換函數(shù)的指數(shù)增益替換常量增益，計(jì)算出基于指數(shù)趨近律的滑?？刂坡?；

（4）、對(duì)每一組輸入數(shù)據(jù)和每一組輸出數(shù)據(jù)使用基于指數(shù)趨近律的滑?？刂坡桑⒙膸C(jī)器人的初始控制函數(shù)矩陣；

（5）、調(diào)整履帶機(jī)器人的方向?yàn)檠剡\(yùn)動(dòng)軌跡的切線(xiàn)方向；

（6）、使用基于指數(shù)趨近律的滑?？刂坡?，計(jì)算出履帶機(jī)器人的控制函數(shù)矩陣。

3 履帶機(jī)器人的軌跡跟蹤方法研究

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹的履帶機(jī)器人的軌跡跟蹤方法，首先建立基于軌跡跟蹤的初始運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，再針對(duì)建立的模型設(shè)計(jì)滑模切換函數(shù)和初始輸出控制律，然后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)對(duì)滑模控制律進(jìn)行改進(jìn)，以指數(shù)趨近律替代常規(guī)趨近律，這樣能以減小抖振，加快系統(tǒng)到達(dá)理想狀態(tài)的時(shí)間，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，。其能根據(jù)路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人軌跡的智能控制，減少駕駛員的操作難度，提高履帶機(jī)器人在復(fù)雜地形的越野能力。

作者簡(jiǎn)介：賀井然，男，1997年07月，長(zhǎng)春理工大學(xué)，學(xué)生。

（作者單位：長(zhǎng)春理工大學(xué)）