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申请/专利权人:燕山大学
摘要:本发明公开了一种轮式机器人编队跟踪与避碰控制方法,属于机器人控制领域,包括构建编队跟踪误差模型,设定安全约束集合,对于编队跟踪和队形变换确定执行任务,对于任意轮式机器人均构建一个终端集和终端控制器,获取其邻居上一时刻接优化问题获得的最优输入序列,结合终端控制器得到的终端控制输入,构建当前时刻的其邻居的假设预测输入,通过虚拟轮式机器人运动学模型得到其邻居的假设预测位置,对于任意轮式机器人设计避碰约束和相容性约束,基于设计的终端集合和终端控制器的模型预测控制策略,本发明保证了多车系统在多约束条件下的递归可行性闭环稳定性。
主权项:1.一种轮式机器人编队跟踪与避碰控制方法,其特征在于:具体步骤如下:步骤1:基于全局坐标系建立实际轮式机器人和虚拟轮式机器人的运动学模型,采用领导-跟随法得到实际轮式机器人的编队跟踪误差模型;步骤2:基于轮式机器人非完整性约束的特性,构建一个安全的物理输入约束集合;步骤3:对于编队跟踪和队形变换确定执行任务,即实际轮式机器人和参考轨迹保持相对距离,且任意两个实际轮式机器人之间保持相对距离且大于安全半径;步骤4:对于任意轮式机器人均构建一个终端集和终端控制器,获取其邻居上一时刻接优化问题获得的最优输入序列,结合终端控制器得到的终端控制输入,构建当前时刻的其邻居的假设预测输入,通过虚拟轮式机器人运动学模型得到其邻居的假设预测位置;步骤5:对于任意轮式机器人设计避碰约束和相容性约束,基于设计的终端集合和终端控制器的模型预测控制策略,通过求带有避碰约束和相容性约束的优化问题得到最优的控制输入序列,可以同时满足编队跟踪精度和队形变换过程中的避碰问题。
全文数据:
权利要求:
百度查询: 燕山大学 一种轮式机器人编队跟踪与避碰控制方法
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