于　晨，冯显英

(山东大学 机械工程学院 高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南　250061)

0　引言

随着轮式移动机器人应用越发广泛，人们对其自动化程度的要求不断提高。而对轨迹跟踪性能的改善是提高其自动化程度的一个重要基础。因此，众多科研人员进行了大量的研究[1]。轨迹跟踪控制的目标是通过调节机器人的运动速度和运动方向，使机器人沿期望的轨迹运动。但在实际运行过程中，移动机器人具有时变、非线性的动力学特征，同时存在传感器测量误差的问题。要实现移动机器人有效、精确地轨迹跟踪控制，需要解决两个方面的问题，一是能够准确实时得到当前机器人位姿；二是根据当前机器人位姿能够准确迅速调整移动机器人，从而跟随预定轨迹移动。

对于工作于室外的导航系统，通常采用INS/GPS组合导航，但GPS定位只能用于室外定位，限制了其在室内应用。本文采用陀螺仪、加速度传感器和地磁传感器三者的组合，来获取机器人姿态；通过编码器获取机器人速度信息，使用自适应扩展卡尔曼滤波算法，实现在没有GPS的情况下获取移动机器人相对位姿数据。之后构造了具有全局稳定性的闭环控制器控制移动机器人，实现对给定轨迹的跟踪，通过仿真实验验证了其有效性和正确性。

1　移动机器人位姿获取

由于传感器存在一定的固有缺陷，因此使用单一的传感器很难准确的移动机器人位姿，需要利用多个传感器互相补充得到较为准确的数据。……