四轮移动机器人运动各向相异性研究*

2018-06-22周卫华

机电工程 2018年6期

周卫华

(台州职业技术学院自动化研究所，浙江台州 318000)

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由全向轮构成的移动机器人，其运动学、动力学特性与普通的多轮移动机器人或履带式机器人相比，有着显著的区别(后续表述的移动机器人都特指基于全向轮的移动机器人)。

国内外的专家学者对于移动机器人的运动各向相异性做了许多研究，如Wade等[1-2]提出了一种新型的无极调速方法，通过设计一种改变轮子方向的机构来实现移动机器人的调速，仅这种机构能实现稳定调速，但机构复杂，故这种方法停留于实验室阶段；ASHMORE等[3]通过计算提出通过合理的布局，移动机器人包含的全向轮数量越多，其运动的最大速度越快，而且他们进一步分析得出，由相同数量的轮子构成的移动机器人采用相同的布局其在各个方向上的最大速度也是不同的，表现为运动的各向相异性，但是他们的研究也只停留于理论阶段；上海交通大学的曹其新[4]分析了由全向移动机器人的运动各向相异性，并建立Matlab—ADAMS联合仿真及实验验证了理论分析，同时，根据运动相异性特性提出了优化的控制策略[5]；刘力等[6]研究了五自由度移动机器人在平面上运动的各向相异性，为以后的路径规划等问题打下基础。

本研究将通过ADAMS软件验证移动机器人运动的各向相异性，并构建电气控制系统，通过实验验证移动机器人加速度的各向相异性。