基于模型预测的巷道机器人轨迹跟踪算法研究  

作　　者：石征锦 张野 武晨 卜春光[2,3] 范晓亮[2,3] SHI Zhengjin;ZHANG Ye;WU Chen;BU Chunguang;FAN Xiaoliang

机构地区：[1]沈阳理工大学自动化与电气工程学院,辽宁沈阳110159 [2]中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,辽宁沈阳110016 [3]中国科学院机器人与智能制造创新研究院,辽宁沈阳110016

出　　处：《信息技术与信息化》2024年第1期13-16,共4页Information Technology and Informatization

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB4703605)。

摘　　要：为了解决巷道机器人高精度轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于模型预测控制的高精度轨迹跟踪控制算法。首先,根据巷道机器人的运动学特性,建立了运动学模型;其次,基于跟踪精度和机器人的物理特性设计轨迹跟踪优化目标函数,并根据巷道机器人的物理限制和巷道环境特点需要设定轨迹跟踪控制器的边界条件;然后,选择用二次规划完成优化计算,并依托机器人本体的里程计反馈信息,完成巷道机器人轨迹跟踪控制;最后使用turtlebot3型机器人进行了实物实验,并且与基于反步法的轨迹跟踪进行了对比,结果表明所提出的方法具有更好的轨迹跟踪精度和鲁棒性。

关 键 词：巷道机器人 轨迹跟踪 MPC 反步法 二次规划 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TP18[自动化与计算机技术—控制科学与工程]