一种移动机器人道路跟随方法

摘要

本发明属于跟随方法，具体涉及一种移动机器人道路跟随方法。一种移动机器人道路跟随方法，包括下述步骤：步骤一：期望路径重构，将机器人的预期移动路线重构，形成机器人的移动路径。步骤二：直线移动，按照传统技术控制机器人直线移动。步骤三：转弯，(1)航向控制，(2)转弯半径控制。本发明的显著效果是：通过重新构造期望道路，使机器人按照固定的转弯半径在行进中转弯，并基本保持期望的轨迹移动。

主权项

一种移动机器人道路跟随方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：期望路径重构将机器人的预期移动路线重构，形成机器人的移动路径。步骤二：直线移动控制机器人直线移动。步骤三：转弯(1)航向控制通过控制机器人双轮，达到控制航向的目的，其中K_p是航向控制的比例系数，K_I是积分系数；u_l、u_r是左右电机的控制输入，所述的K_p、K_I由外部给出，u_l、u_r由传感器输入，初始时u_l＝u_r＝u₀与设定的机器人初始速度成正比；航向误差经比例积分环节后得到两个电机控制调整量Δu，u_l+Δu经限幅得到左电机的控制输入U_l，u_r‑Δu经限幅得到右电机的控制输入U_r；分别为左右电机的传递函数，由外部给出；左右电机输出的转速ω_l、ω_r经作差并乘系数K得到车体航向Head，K可通过标定获得，(2)转弯半径控制双轮差动机器人转弯半径R的大小可以表示为：$R=\frac{w(\Delta d_l+\Delta d_r)}{2|\Delta d_l-\Delta d_r|}=\frac{w({\omega }_l/{\omega }_r+1)}{2|{\omega }_l/{\omega }_r-1|}$其中，w为左右驱动车轮之间的距离，Δd_l、Δd_r分别为采样时间内左右车轮位移增量。从上式可以看出，保持左右车轮转速的比例固定，可以控制机器人转弯半径。机器人左转时，其中0<K_v＝ω_l/ω_r<1，根据ω_l与K_v·ω_l之差对右电机控制量进行调整，从而保证左右电机转速成比例。