球形移动机器人基于神经网络的反馈线性化运动控制研究与实验  

Study and Experiment on Neural-network-based Feedback Linearization Motion Control for a Spherical Mobile Robot

作　　者：郑一力[1] 孙汉旭[2] 刘晋浩[1] 

机构地区：[1]北京林业大学工学院,北京100083 [2]北京邮电大学自动化学院,北京100876

出　　处：《机器人》2012年第4期455-459,共5页Robot

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51175048)

摘　　要：实现了一种对球形移动机器人的滚动速度进行控制的方法.球形移动机器人的控制输入和状态输出间存在难以精确数学描述的非线性关系,本文采用径向基函数神经网络,以在线训练的方式建立了球形机器人输入与输出的非线性映射;然后采用反馈线性化方法,设计了球形机器人的速度控制器,该控制器由反馈线性化控制器和减小神经网络逼近误差的补偿控制器构成;给出了该控制器的实现步骤.多次实验结果表明,该方法可以实现球形移动机器人稳定的速度控制.A rolling velocity control method for a spherical mobile robot is implemented. Nonlinear relationships between the control-input and state-output of the spherical mobile robot are hard to be described by exact mathematical model. With the radial basis function neural network, nonlinear mapping from the inputs to outputs of the robot are established by online training. Thereafter the velocity controller of the robot is designed by feedback linearization method, and it is composed of a feedback linearization controller and a compensation controller for reducing approximation errors of neural network. The implementation of the controller is given. Experiments show that the velocity control for the spherical mobile robot can be achieved stably by this method.

关 键 词：球形移动机器人 神经网络 反馈线性化 速度控制 

分 类 号：TP24[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]