郭芙琴，韩 涛，王源庆，王 婧

（延安职业技术学院 航运工程系，陕西 延安 716000）

近年来，移动机器人的应用已经趋于广泛.随着小型化与智能化成为移动机器人的发展潮流，研究人员的注意力越发集中于移动机器人的控制［1］.在较常用的机器人中，轮式机器人及其应用正在普及，比如：仓库货物处理机器人、足球机器人、抗震救灾机器人等［2］.

由于其不完整约束性，轮式机器人——或称非完整机器人［3］，是典型的线性系统，因此其控制相对困难.大多数情况下，研究人员较关心机器人的轨迹追踪问题［4－5］，并提出了很多行之有效的控制方法［6－7］.不过，在某些实际应用的场合中，机器人的目标是运动物体，比如：足球机器人对足球的追踪.在这样的情况下，预设的轨迹追踪方法并不适用.为此，机器人必须监控目标，并实时决定追踪方向.同时还要注意行进过程中的壁障问题.

本文为追踪运动物体设计了基于轮式机器人运动学约束的位置状态反馈算法.模拟表明，通过此控制方法，轮式机器人可以通过合理的路径捕捉运动物体.

1 轮式机器人的运动学分析

本文展示了论述的轮式机器人之结构（如图1所示）.此机器人有2只主动轮，且可以检测、驱动2只常规不可操纵轮.一般而言，在分析轮式机器人的运动学时，假设在运动过程中轮胎只滚动、不滑动.换言之，在水平方向上滑动量为零.

机器人运动方程如下：

图1 轮式移动机器人结构Fig.1 Structure of the wheet mobile robot

为了使机器人根据目标位置生……