图像缩略图

基于速度的差动转向移动机器人动力学模型及自适应控制器

版本1.42 (124 KB) 费利佩•马丁斯
用于模拟差动操纵(独轮车)移动机器人的块。控制器包括!

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更新2017年11月4日

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这些文件允许在考虑其完整动力学模型的情况下,对差动转向(类似独轮车)移动机器人进行仿真。此处采用的动力学模型基于速度(而非扭矩),这使得它更容易与现有移动机器人控制器集成,这些控制器生成线性和角速度的参考。
虽然不是必需的,但这些块是为了与Peter Corke的Robotics Toolbox兼容而构建的,因此用户可以使用工具箱函数。
以下机器人可以使用动态参数集:
-先锋3-DX带有病态激光传感器;
-先锋3-DX无激光传感器;
-先锋2无车载计算机(无激光传感器);
-带车载计算机的先锋2号(无激光传感器);
-一个55公斤重的机器人轮椅;
-携带125公斤重的人的机器人轮椅;
- Khepera III (LAUT, 2011);
- RobuLAB-10 (SHOJAEI et al., 2011)。

这些文件包括两个库:

——“DiffSteer_model。Slx”:包含差动驱动移动机器人的运动学和动力学块。

-“Controllers.slx”:包含以下块:
a) 轨迹跟踪运动控制器;
b) 动态补偿控制器1;
C)动态补偿控制器2;
D)动态参数估计器(用于自适应控制器);
e)轨迹发生器;
f) 性能计算器(IAE、ITAE、ISE、ITSE和能源指数)。

提供了四个万博1manbetxSimulink系统作为示例:

1.“运动学控制器系统.slx”:利用机器人的运动学和动力学模块实现一个简单的轨迹跟踪控制器。

2.“dynamic_controller_system。实现了一个更复杂的系统,包括一个自适应动态补偿控制器和带有噪声传感器测量的轨迹跟踪控制器。

注意:运行“kinematic_controller_system.”基金”或“dynamic_controller_system。你可以运行脚本“plot_results.m”来检查结果。

3.“sl_lanechange_unicycle。实现与机器人工具箱“sl_lanechange”相同的系统,但使用的是差动操纵移动机器人的运动学模型。

4.“sl_lanechange_unicycle_dynamics。实现了与机器人工具箱“sl_lanechange”相同的系统,但使用了差动操纵移动机器人的运动学和动力学模型。

此外,还提供了以下脚本:

1.“sim_kinu controller.m”:使用“kinetic_controller_system.slx”系统模拟作用于移动机器人的运动学轨迹跟踪控制器(完整模型)。

2.“sim_dyn_controller.m”:使用“dynamic_controller_system.slx”系统模拟自适应动态补偿控制器,该控制器与作用于移动机器人的轨迹跟踪控制器一起运行(完整模型)。

3.“plot_results。m”和“plot_results_kin。给出模拟结果。

所有块在MATLAB R2012b, R2013a, R2014b, R2016a和2017a中测试,均在Windows下。

享受吧!

如果你使用这个工具箱,请引用以下论文:

马丁,F. N.;
差动驱动移动机器人基于速度的动力学模型及其性质。
智能机器人,2016。
http://rdcu.be/npvw

@article {martins2017velocity,
title={差速驱动移动机器人基于速度的动力学模型及其特性},
作者{Martins,Felipe N和Sarcinelli Filho,M{a}rio和Carelli,Ricardo},
日志={智能\机器人系统日志},
体积= {85},
数量= {2},
页码={277--292},
年份={2017},
出版商={施普林格}

作者:Felipe Nascimento Martins
https://about.me/felipe.n.martins

基于Felipe Nascimento Martins和Wanderley Cardoso Celeste之前的工作
巴西埃斯皮里托桑托分校联邦大学
2006--2008

如欲了解更多信息,请参考:

马丁,F. N.,塞莱斯特,W. C.,卡雷利,R., Sarcinelli-Filho, M.和
Bastos Filho,T.F.自主移动机器人的自适应动态控制器
轨迹跟踪。控制工程实践,vol . 16, p. 1354 - 1363,2008。
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967066108000373

马丁斯,F.N.机器人运动模式与补偿
适用于形式控制。这是一辆电动汽车。
Universidade Federal do Espírito Santo, 2009。

LAUT,杰弗里。迁移控制策略的动态参数辨识方法
在异构轮式移动机器人之间。理学硕士。不公正地批评伍斯特理工学院,2011年。
https://www.semanticscholar.org/paper/A-Dynamic-Parameter-Identification-Method-for-Migr-Laut/000b0647483dad86a7cb6c51c25cff0e3219b633

SHOJAEI,Khoshnam等。差动驱动轮式移动机器人的自适应轨迹跟踪控制。机器人A,v。29,n。第03页。391-402, 2011.

引用作为

费利佩·马丁斯(2021年)。基于速度的差动转向移动机器人动力学模型及自适应控制器(//www.tianjin-qmedu.com/matlabcentral/fileexchange/44850-velocity-based-dynamic-model-and-adaptive-controller-for-differential-steered-mobile-robot),MATLAB中心文件交换

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