【摘 要】
:
随着机械与计算机的不停的提高和发展,智能机器人逐渐应用到人们生活的很多领域。轮式移动机器人具备灵活稳定的运动特性,在我们生产和生活各方面都具备很高的应用价值。轨迹跟踪控制是机器人研究领域的核心问题,是当前研究的热点。本文以质心与形心不重合的三轮机器人为研究对象,从运动学和动力学双模型入手,考虑机器人的驱动轮打滑情况,以及驱动轮距离和驱动轮半径未知情况,主要研究内容(1)针对质心和形心不重合的三轮机
论文部分内容阅读
随着机械与计算机的不停的提高和发展,智能机器人逐渐应用到人们生活的很多领域。轮式移动机器人具备灵活稳定的运动特性,在我们生产和生活各方面都具备很高的应用价值。轨迹跟踪控制是机器人研究领域的核心问题,是当前研究的热点。本文以质心与形心不重合的三轮机器人为研究对象,从运动学和动力学双模型入手,考虑机器人的驱动轮打滑情况,以及驱动轮距离和驱动轮半径未知情况,主要研究内容(1)针对质心和形心不重合的三轮机器人运动稳定性问题,分别基于矢量法和拉格朗日法建立三轮移动机器人的运动学和动力学模型,将横向位移误差和姿态角度误差作为虚拟控制量,设计一个基于Back-stepping法的改进运动学控制器;将速度误差和车轮力矩作为控制量,设计一个引入加速控制律的改进动力学控制器,通过设计直线轨迹和圆形轨迹的仿真实验证明;运用了该控制器后,不仅可以让实际轨迹准与期望轨迹一致,而且横向位移误差、姿态角度误差、速度和力矩输出等四个参数都可以在有限时间内达到稳定。(2)针对移动机器人运动时驱动轮存在打滑干扰的问题,基于三轮机器人的运动学模型,设计了一个可估计驱动轮滑移率的非线性观测器;并基于观测器设计了一个引入非线性反馈法的自适应控制器,通过MATLAB仿真实验证明:观测器可以很好的估计三轮机器人驱动轮滑移率,当驱动轮发生打滑时,移动机器人可在较短时间内跟踪上期望轨迹,位姿误差也可以在有限时间内收敛达到稳定状态。(3)针三轮机器人的控制精度问题,基于运动学模型设计了一个自适应控制器估计机器人驱动轮未知的半径和轮距,与没有引入自适应参数的控制器进行仿真对比,仿真结果表明:三轮机器人引入自适应参数后,跟踪期望轨迹的精度较高,位姿误差能够在有限时间内收敛达到稳定状态,线速度和角速度均可以准确的达到期望值,验证了所设计的控制器的有效性。最后,对全文的研究内容进行总结,并对机器人控制未来的研究进行展望。
其他文献
随着科学技术的不断发展,航空航天、医疗器械、电子元件等领域需要低温的工作环境才能发挥其功能。热电制冷技术因其体积小、无污染、安装方便、能实现温度的精准控制等优点而被广泛应用。然而,市面上最常见的热电制冷器的应用,例如热电制冷冰箱制冷实现冷藏不能实现冷冻。因此,设计一个是能实现低温的热电制冷器具有非常重要的意义。为了解决目前热电制冷器不能够实现低温的问题,本文设计并优化了一个新型立方型两级热电制冷器
高度局部化的剪切带形式变形是一种不稳定的变形模式,出现在大多数金属材料的高应变率变形中。剪切带是一种重要的失效模式,导致材料的突变失效,在弹道冲击、动态压缩、爆炸破片、高速成形、加工和磨削中经常出现。剪切带通常经历极高的应变和应变率,由于所涉及的时间尺度较短,剪切带内部有很大的温升,这一现象通常被认为是绝热的。由于绝热加热的结果,剪切带内的变形诱导组织往往通过恢复、再结晶和相变过程进行后续的修饰。
随着机械自动化水平的不断提升,人们对于机械传动部件,不单满足于其基本功能的实现,对于机械噪声也有了严苛的要求。自动平开门常用于酒店、银行等场所,因此对于噪声有着更为严格的要求。自动平开门由齿轮减速箱驱动,减速箱内部的工作环境对齿轮、轴承等有着很高要求,当减速箱内部长期处于恶劣的工作环境,必然导致自动门驱动系统产生较大的振动和噪声。因此,对自动门控减速箱进行降噪研究,具有很大的应用价值。主要研究内容
新冠肺炎疫情的暴发,使新媒体经济受到一定冲击,多元化盈利模式亟待探索。疫情倒逼新媒体经济从野蛮生长走向精耕细作,短视频、直播发展势头依然强劲,社交电商发展如火如荼。在决胜脱贫攻坚的进程中,新媒体直播带货拉动了经济发展,三线及以下城市和广大农村地区成为新媒体经济的新增长区域,"新媒体+"模式成为新增长级。
涡轮叶片是航空飞机、蒸汽轮机等大型机器的发动机的主要部件之一。其叶片质量的检测对航空、航天、船舶、汽车等领域的应用可靠性和安全性有着重要意义。本论文围绕复杂形状与曲面的涡轮叶片的缺陷诊断与识别进行技术方法研究。并对比常见的几种磁场无损检测方法的优缺点,以及结合现有技术对涡轮叶片的检测方法进行比较与分类,提出了一种新的基于三维弱磁补偿下的弱磁传感缺陷检测技术。围绕弱磁检测技术开展了基于弱磁传感缺陷检
汽车变速箱传感器是汽车的关键部件,其中转速传感器和挡位传感器是汽车变速箱传感器中非常重要的两个传感器。目前,转速传感器和挡位传感器是两种独立的传感装置。本文研究一种安装于变速箱壳体上的非接触式变速箱传感器集成模块,将转速和挡位两种传感器集成为一个模块,实现对转速和挡位的同时测量。本文首先阐述了当前汽车变速箱传感器的技术现状与发展趋势,对转速传感器和挡位传感器进行了介绍。对各种类非接触式传感器进行了
现如今机械工业发展迅速,为了保证产品技术状态、发现产品潜在风险,检测手段也不断的更新换代。工业计算机断层扫描(工业CT)是工业无损检测的一项重要技术,它可以对产品内部结构进行表征,定量测量产品尺寸与密度等信息。闪烁体是工业CT的核心部件,目前工业CT常用的闪烁体有Cs I(Tl)、Cd WO4等。但是Cs I(Tl)存在易潮解,余晖时间长,Cd WO4存在光产额较小等缺点。因此,开发新型高性能闪烁
“空中课堂”资源在线上教学中被广泛运用,但笔者在自己班级实际教学时还是遇到了一些问题。笔者希望能根据本班学生的实际情况,通过剪切“空中课堂”资源,有效培养学生数学思维能力;嵌入丰富资源,形成有效互动;改编教学设计,促进学生数学核心素养的养成。
近年来随着生活水平不断的改善,人们不再只满足于产品的功能,对于各种产品的外观设计更加注重,因此近些年来更多的产品的外形采用复杂自由曲面的设计。针对复杂曲面人工喷涂作业对于产品喷涂质量无法保证一致性的问题,提出通过刀具法自动生成机器人喷涂轨迹的方法,提高曲面喷涂轨迹规划效率和曲面的喷涂质量。本文主要从三个方面进行深入的研究,为涂层厚度分布模型的喷涂工艺参数优化,CAD模型自动获取喷涂轨迹和喷涂轨迹的
随着当今社会对高自动化的需求,自动化设备已在我国各个领域得到普及应用,但与发达国家相比,我国的自动化药房普及率较低,存在着取药速度慢、自动化程度低、差错率高等问题。在2019新型冠状病毒肺炎传播途径多、范围广泛的情况下,避免非必要的接触,自动化药房已成医院或药店发展的必然趋势。本文为解决药房取药效率低下、单次取药量低、空间利用率差和差错率高等问题,基于公理设计(AD,Axiomatic Desig