基于偏微分方程约束的机器人群集运动控制系统设计

摘要：

为充分发挥机器人群集的协作优势,克服单机器人能力不足问题,利用偏微分方程约束理论,设计机器人群集运动控制系统;扩大机器人群集间通信网络范围,改装机器人传感器、运动控制器和驱动电机设备;在硬件设备的支持下,考虑机械结构、运动与动力工作原理,建立机器人群集数学模型;分配机器人群集运动任务,利用偏微分方程规划机器人群集编队运动路径,设置规划路径作为机器人群集运动的约束条件;从位置和姿态角两个方面计算运动控制量,通过控制指令的生成与转换,实现系统的机器人群集运动控制功能;通过系统测试实验得出结论:与传统运动控制系统相比,在优化设计系统的控制下,机器人群集的运动跟踪控制误差为13 cm,机器人群集运动过程中产生的碰撞次数平均值为15次,得到明显减少,即优化设计系统具有良好的控制效果.

关键词：偏微分方程、控制约束、机器人运动、群集运动控制

所属期刊栏目：31

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：高等学校大学数学教学研究与发展中心教学改革项目CMC20220508

在线出版日期：2023-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：130-135