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农用轮式机器人线控转向运动控制方法及试验

作  者:
李丹;贾贵斌;覃哲宇;陈应海;瞿济伟
单  位:
;扬州工业职业技术学院智能制造学院
关键词:
轮式机器人;线控底盘;轮毂电机;转向机构;模糊控制;试验
摘  要:
[目的]四轮轮毂电机驱动线控轮式机器人可解决温室、果园等环境中农机装备作业与物品运输困难的问题,但轮式机器人线控转向所存在的转向响应迟滞问题仍有待解决.[方法]基于转向试验台探索了底盘转向机构的转向跟踪迟滞特性,在此基础上设计了转向响应的模糊PD控制策略,并开展不同控制方法下转向效果比较试验,以使转向机构快速响应.[结果]1)台架试验中,转向信号变化率、转向角度、载荷及轮毂电机转速的增大会使转向跟随的迟滞时间增长,此4种因素下最大迟滞时间为1.4 s;2)PID控制及模糊PD控制均能减小转向跟随的迟滞时间,模糊PD控制方法效果更好,尤其是在转向信号变化较快、轮毂电机转速较高、转向角度较大时,模糊PD控制方法更具有优势;3)除轮胎附着系数因素外,其余各因素下模糊PD控制方法的最大迟滞时间为0.7 s.[结论]所提出的控制方法减少了轮式机器人转向执行的迟滞,对于轮式机器人运动控制具有参考价值.

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