双轮移动机器人运动目标追踪与避障控制算法

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双轮移动机器人运动目标追踪与避障控制算法

李保国^1,2，宗光华¹

1北京航空航天大学机器人研究所 2北京航空航天大学光电技术研究所

收稿日期:2005-10-24 修回日期:2005-12-30 出版日期:2007-03-10 发布日期:2007-03-10
通讯作者: 李保国^1,2

Movingtarget Tracking and Obstacle Avoidance Control Algorithm for Unicycle Mobile Robots

LI Bao-guo^1,2,ZONG Guang-hua¹

1Robotics Institute, Beijing University of Aeronautics and Astronautics 2 Institute of Optoelectronic Technology, Beijing University of Aeronautics and Astronautics

Received:2005-10-24 Revised:2005-12-30 Online:2007-03-10 Published:2007-03-10
Contact: LI Baoguo^1,2

摘要/Abstract

摘要：

设计了双回路的双轮移动机器人运动目标追踪与避障控制方案。内层控制回路是运动目标追踪控制律，指导机器人追踪到目标并保持一定的安全距离，控制律考虑了机器人在运动速度上的限制，其渐近稳定性用Lyapunov函数法进行了证明。当遇到障碍物时，外层控制回路根据超声传感器的信息和阻抗控制的概念产生阻抗虚拟力，将期望目标调整到虚拟位置，使机器人能够自动转向以避开障碍物。仿真研究和实验结果证明了追踪算法的有效性和避障方法的可行性。

关键词: 移动机器人, 目标追踪, 阻抗控制, 避障

Abstract:

A moving target tracking and obstacle avoidance control system for unicycle mobile robots is proposed in this paper.The control system consists of two nested loops.Tracking law in the inner loop controls the robot to track the target via reducing the posture error to zero and its stability is analyzed using Lyapunov function method.The law also takes into account of the velocity limit of the robot.

Key words: mobile , robot, , target , tracking, , impedance , control, , obstacle , avoidance

中图分类号:

TP242.6

李保国;宗光华. 双轮移动机器人运动目标追踪与避障控制算法[J]. 航空学报, 2007, 28(2): 445-450.

LI Bao-guo;ZONG Guang-hua. Movingtarget Tracking and Obstacle Avoidance Control Algorithm for Unicycle Mobile Robots[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2007, 28(2): 445-450.

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Movingtarget Tracking and Obstacle Avoidance Control Algorithm for Unicycle Mobile Robots

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