夏韵凯 张 征 蔡颖杰 戚鸿斌 姚富林 周圣云

(*浙江工业大学机械工程学院 杭州310023)

(**深圳怡丰机器人科技有限公司 深圳518116)

0 引言

随着国民生活水平的提高,城市的交通问题日益突出,特别是人员密集的大城市,停车难成为一种社会问题,一定程度上影响了社会的发展。近年来,自动导引车(automated guided vehicle,AGV)得到了快速发展,在自动化工厂与物流行业得到了广泛应用[1]。目前停车AGV 作为智能停车库的组成部分,越来越受到社会的广泛关注[2]。

定位、轨迹跟踪与运动控制是AGV 的核心技术[3-5]。轨迹跟踪是指移动机器人从已知的初始位姿状态开始,通过运动控制,使其能以预设的速度沿着已规划的一条几何路径行驶。常见的轨迹跟踪方法可分为预瞄式和非预瞄式[6-8]。预瞄式路径跟随通过比较机器人当前位姿与期望路径上预瞄点坐标的几何关系,对机器人转向系统进行控制从而使得AGV 能沿着规划的路径行驶。非预瞄式控制方法主要根据机器人的当前位姿状态与理论的坐标点的偏差进行控制,从而使得移动机器人沿着规划的路径行驶。常见的非预瞄式控制方法主要有比例积分微分(progortional integral derivative,PID)控制、前馈-反馈控制[9]和模型预测控制[10-12]等。PID 是工业上常用的线性控制器,控制方法简单,但其控制参数需要经过大量实验试凑法获得,而且不同机器人的PID 参数还有所区别,不适宜工业机器人的大量部署。前馈-反馈控制通过移动机器人运动参考路径曲率变化的干扰量进行运动控制量的补偿,但是该方法不适合在高速运动下的机器人,因为随着速度的提高,机器人将无法跟踪弯曲的道路[13]。……