两轮机器人实时运动控制系统的研究

2012-07-20林青松王军晓

微特电机 2012年1期

林青松，刘峰，王军晓

(河南科技大学，河南洛阳471003)

0 引言

随着计算机、信息处理和智能控制的发展，移动机器人具有和生物相似的感知和认知能力、如规划能力、动作能力和协同能力，它是一种具有高度智能化的机器。移动机器人作为机器人技术研究的重要领域，越来越受到人们的关注。机器人伺服系统的目标就是控制好机器人的位置和速度等，使其跟随目标的变化而变化。

由于机器人在实际运动过程中，会受到地面摩擦力和外界的干扰，不能够精确地按照预定的轨道运行，即使根据直线行走指令直线行走时，机器人也有可能会偏向一侧。本文提出了一种新的控制策略，在闭环控制之前，先对角速度ω，线速度v的信息进行融合，算出左右轮速度后，引入左右轮电机速度差的补偿。

移动机器人控制系统是以计算机控制技术为核心的实时控制系统，WINDOWS平台拥有良好的人机交互界面和丰富的图像库而受到人们的青睐。由于常用的WINDOWS操作系统是一个基于分时运行的抢占式多任务系统，实时性能比较差，可以利用美国Ardence公司研发了RTX(Real Time Extension for Windows)，其在Windows平台上提供了一个硬实时扩展子系统RTSS，弥补WINDOWS在控制中的弱实时性的特点，可以同时利用WINODWS强大的GUI界面和RTX的实时性能，既能实现对机器人的较精确控制又能有比较好的人机交互界面。