移动机器人的智能导航和跟踪控制研究

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1、移动机器人的智能导航和跟踪控制研究摘要论文介绍了移动机器人的结构和组成，主要对移动机器人的智能导航和轨迹跟踪控制进行了研究。首先介绍各种传感器的分类，如何选择合适的传感器，来感知环境信息。在比较各种传感器优缺点的基础上，选择超声波传感器和CCD传感器组成机器人的传感器系统。论文介绍了超声波传感器的工作原理、使用方法和数据处理方法，并用超声波传感器对移动机器人前方、左方和右方的障碍物进行探测；介绍了CCD传感器的工作原理，数据处理方法。在此基础上，提出了一种模糊控制器，实现了在障碍物环境下的智能导航。最后用MATLAB进行了仿真，仿真结果表明机器人能够避开障碍物，到达目的地。移动机器人是一个非

2、完整系统。在分析非完整系统的基础上，建立了非完整移动机器人的数学模型，结合机器人运动学和动力学模型，对非完整移动机器人的轨迹跟踪问题进行研究。非完整移动机器人系统是一个复杂的控制系统，存在有各种不确定性因素的影响，采用常规的控制方法如计算力矩法对其进行控制难以得到良好的控制效果。利用神经网络对非线性函数的强的映射特性，把它用到非完整机器人控制上。所设计的控制器在1IlATLAB下进行仿真试验，仿真结果表明能够完成较好的跟踪效果，并能克服模型不确定的影响和外界干扰。关键词：超声波传感器CCD传感器模糊逻辑控制避障非完整移动机器人轨迹跟踪神经网络控制信息融合ResearchoilIntellig

3、entNavigationandTrackingControlofMobileRobotAbstractInthispaper,weintroducethestructureandcomponentsofmobilerobot，mainlyconsiderintelligentnavigmionandtrajectorytrackingcontr01．WediscussthattheclassofsensorandhowtoehoosethepropersensorFinally,ultrasonicsensorandCCDsensorareselectedtosensetheenviron

4、ment．ThepaperpresentstheprincipleandusageofultrasonicsensorandhowtodealwitllthedatafromultrasonicsensoEMobilerobotcanexploretheobstacleslocatedinthefront，leftorrightofmobilerobotbytheseinformation．Atthesametime，theprincipleofCCDsensorandthestatusofthepatharediscussed．Basedontheseinformation，thefeat

5、uresoftheenvironmentissensedbyCCDsensorandultrasonicsensors，thesedataaretransferredtoaFuzzyControllertorealizeintelligentnavigation．TheMATLABFuzzyLogicToolboxisusedfinallytochecktheFuzzyLogiccontroller．Experimentsdemonstratethatmobilerobotcanavoidobstacles，reachthegoalsuccessfully．Mobilerobotisanon

6、holonomicsystem，itsmathematicmodelisbuiltbasedonanalyzingnonholonomicsystems．Thetrackingcontrolofanonholonomicmobilerobotcombiningkinematicmodelwi也dynamicmodelismainlyresearched．Nonholonomicmobilerobotisacomplicatedcontrolsystem，therearevariousuncertaintiesduringitsrun，whichdogreateffectsonitsperfo

7、rmance．Usually，thecommoncontrolstrategiescannotgetidealresults．Neuralnetwork(NN)hasrecentlyappliedtomobilerobotcontrolduetoitsuniversalmappingproperty，andtheresultissatisfactory．Theproposedcontrollerissimul