离轴拖挂轮式移动机器人跟踪控制研究

摘要

针对离轴拖挂轮式移动机器人挂车的轨迹跟踪控制问题，基于拖车和挂车运动轨迹的相对曲率关系提出了一种动态跟踪方法。建立离轴拖挂轮式移动机器人的运动学模型和动力学模型。通过拖车和挂车位置几何关系给出了两车的速度关系，进而得到两车运动轨迹相对曲率之间的关系。基于曲率关系将挂车的运动任务转化为拖车的运动任务，并结合动态跟踪方法设计比例积分反馈控制器完成拖车的运动任务。最后通过模拟仿真实现了挂车精确的轨迹跟踪控制，仿真结果表明在所提控制器的作用下，挂车在拖车的拉拽下可精确地跟踪目标轨迹曲线。由于所使用的动态跟踪方法引入了目标轨迹曲线的相对曲率，极大地提高了跟踪的精确性。

关键词

离轴拖挂轮式移动机器人 / 动态跟踪方法 / 相对曲率 / 比例积分反馈控制

基金资助

国家自然科学基金项目(12162006);; 贵州省科技计划项目(黔科合基础-ZK[2023]一般037)