导读:本文包含了小型履带式移动机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:履带式移动机器人,控制系统,自主定位,跟踪控制
小型履带式移动机器人论文文献综述
高健,王建中,施家栋[1]（2015）在《小型履带式移动机器人控制系统设计》一文中研究指出针对小型履带式移动机器人,设计了遥控与自主返航模式相结合的控制体系结构,并对机器人自主定位及路径跟踪技术进行重点介绍;信号正常的情况下,机器人在遥控模式下工作,信号中断后,启动自主返航模式,机器人根据路径规划的轨迹行驶到目标点;自主返航模式下,采用传感器信息融合技术提高了机器人定位精度,基于已有路径进行点跟踪控制,设计机器人跟踪控制律;基于履带式移动机器人平台及所述控制系统,对任意给定路径进行跟踪实验;结果表明,机器人可沿给定路径到达终点,且行驶轨迹光滑,验证了定位方法的精度以及跟踪控制律的有效性。该控制系统设计简单,可移植性高,可广泛应用于地面移动机器人领域。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2015年08期）
高健[2]（2015）在《小型履带式移动机器人遥自主导航控制技术研究》一文中研究指出履带式移动机器人由于接地压强小、附着力大、越障能力强等优点已经成为军用机器人的首选,小型履带式遥控机器人质量轻、便于携带,通常用于城市街巷、建筑物内等复杂作战环境。为了解决机器人丢失遥控信号后失控的问题,人们加大了自主军用机器人的研发力度,但由于机器人作战环境的未知性、动态性,在目前相关技术水平下,实现全自主导航难度较大,因此遥自主导航控制方式在未来相当长的时期内仍占有重要地位。伴随传感器技术和计算机技术的发展,自主导航技术日臻完善,但是由于小型移动平台体积小、供电能力有限,在传感器选型和控制器运算能力等方面都受到限制,因此小型移动机器人的自主导航仍存在许多亟待解决的难题。本文结合总装“十二五”预研项目,针对机器人遥控信号丢失后自主返航至可遥控区域的需求,研究小型履带式移动机器人遥自主导航控制技术,主要包括以下研究工作:针对履带式移动机器人的移动方式进行受力分析,根据牛顿欧拉方程建立动力学模型,确定机器人转向阻力与电机驱动力之间的关系。为了直观地分析履带式移动机器人的动态性能,在动力学分析的基础上,建立履带式移动机器人虚拟样机。通过虚拟样机仿真对机器人动态特性进行预测,从而为遥自主导航控制的底层控制系统设计及硬件设备选型提供指导。设计了小型履带式移动机器人遥自主导航控制系统,解决遥控信号中断后机器人如何自主返航的问题。由于小型移动机器人受自身条件的限制,合理选择了传感器及驱动设备,建立了感知、定位和控制模块相结合的结构体系。将控制系统分为上层决策控制和底层电机控制两部分,并采用自下而上的方法对这两部分进行研究。为了解决机器人遥自主导航过程中定位的问题,针对履带滑移所引起的非系统定位误差,在运动学模型中引入可以描述滑移效应的系数,建立了滑移运动学模型。滑移系数的时变性导致滑移运动学模型在定位及控制中无法直接使用,因此提出了一种滑移运动学参数辨识方法。通过离线试验测量的方法获得机器人在同一路面、不同速度下的滑移系数,并建立模糊规则库,设计模糊控制器,将其应用到移动机器人航迹推算及运动控制中,在线获得不同前进速度和旋转速度下的滑移系数,实时修正运动学模型。针对模糊控制器自学习、自适应能力差的缺点,加入惯性导航单元,将里程计与惯导数据进行融合,进一步提高定位精度。为了验证滑移运动学模型的定位精度,提出基于路标的全局定位方法,利用激光雷达的扫描数据以及机器人与路标之间的几何关系确定机器人运动轨迹。针对机器人自主导航过程路径规划问题,提出启发式搜索路径规划方法,设计机器人安全性最高和效率最高两种搜索准则,通过求解评价函数f的最大值和最小值来确定机器人的行驶路径。为了实现机器人准确跟踪路径规划提供的目标序列点,提出基于螺旋理论的矢量跟踪方法,考虑履带式移动机器人的机械约束以及控制器的运算能力,设计了基于行为判断的路径跟踪控制算法,该算法可执行性高,满足小型移动平台控制的实时性要求。考虑到移动机器人在运动过程中可能遇到障碍物的情况,采用基于激光雷达探测的自主避障方法提高跟踪控制系统的可靠性。为验证本文所提出遥自主导航控制方案,选用sb RIO 9626作为上层控制器,使用Labviwe编写包括遥自主模式判别、遥控模式下局部环境信息处理、基于滑移运动学模型的航迹推算定位算法、路径跟踪控制算法及自主避障算法在内的控制程序,并在样机上进行了试验验证。试验结果表明本文所设计的遥自主控制方案可行,满足系统响应快、实时性高的要求。(本文来源于《北京理工大学》期刊2015-06-01）
欧屹,陶卫军,冯虎田[3]（2013）在《一种适用于履带式移动机器人的小型叁挡变速器设计与研究》一文中研究指出针对小型地面移动机器人动力输出匹配中高输出扭矩与大输出转速这一矛盾,提出一种适合小型机器人使用的叁挡变速机构,进行了具体设计;并分析其工作原理,给出自动换挡的工作流程;对其换挡过程进行力学分析,并通过仿真验证了该变速机构能够实现机器人叁挡变速功能。(本文来源于《机床与液压》期刊2013年05期）
汤亚锋,杨庆[4]（2010）在《微小型履带式移动机器人与地面交互特性分析》一文中研究指出为实现对微小型履带式移动机器人的最优控制,以微小型覆带式移动机器人原型为基础,利用ADAMS建立该机器人的模型,并设置材料属性、关节等,并根据实际情况施加各种受力,通过自编子程序模拟路面情况,对其在不同路面情况下的运动特性进行了仿真分析。仿真结果表明,该方法能为机器人的结构优化和运动控制提供依据。(本文来源于《兵工自动化》期刊2010年02期）
朱玫[5]（2005）在《微小型履带式移动机器人运动控制分析》一文中研究指出目前,智能移动机器人的研究受到了越来越多的关注。自主导航是保证智能移动机器人能够实现自主运动的一个重要技术。自主导航分为四个任务:环境的感知与建模,机器人定位,机器人期望运动的规划和确定,以及最后期望运动的执行。本文所讨论的运动控制属于第叁个任务。运动控制的工作就是在一条规划路径确定的情况下,决定机器人的运动来跟踪目标路径。履带式移动机器人依靠差动实现转向,因而能够实现转向半径为0。另外,由于其运动机构中的履带,使得机器人能够越壕沟、爬垂直壁,所以履带式移动机器人在军事和救援方面应用很多。 本文主要首先对履带式移动机器人在运动过程中的受力进行了分析,为运动控制奠定了动力学的基础。然后从运动学方面,根据机器人当前位置与目标点的位置偏差和角度偏差,采用基于螺旋理论的向量追击法,以及本文根据履带式移动机器人运动特点和工作环境特点提出了的轨迹跟踪方法,折线法,来确定机器人的期望运动;再借鉴Kanayama提出的轨迹跟踪控制方法,对机器人以期望运动速度从当前位置运动到目标点的过程进行控制,从而进一步精确了跟踪过程。另外,本文还定性地讨论了机器人期望运动速度的限定,提出了全局速度和局部速度修正的概念。最后使用Matlab和VC++对上述轨迹跟踪算法进行了仿真实验。 综上所述,整篇论文讨论了机器人运动控制中的概念和算法,具有一定的实用价值。(本文来源于《南京理工大学》期刊2005-06-01）
小型履带式移动机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
履带式移动机器人由于接地压强小、附着力大、越障能力强等优点已经成为军用机器人的首选,小型履带式遥控机器人质量轻、便于携带,通常用于城市街巷、建筑物内等复杂作战环境。为了解决机器人丢失遥控信号后失控的问题,人们加大了自主军用机器人的研发力度,但由于机器人作战环境的未知性、动态性,在目前相关技术水平下,实现全自主导航难度较大,因此遥自主导航控制方式在未来相当长的时期内仍占有重要地位。伴随传感器技术和计算机技术的发展,自主导航技术日臻完善,但是由于小型移动平台体积小、供电能力有限,在传感器选型和控制器运算能力等方面都受到限制,因此小型移动机器人的自主导航仍存在许多亟待解决的难题。本文结合总装“十二五”预研项目,针对机器人遥控信号丢失后自主返航至可遥控区域的需求,研究小型履带式移动机器人遥自主导航控制技术,主要包括以下研究工作:针对履带式移动机器人的移动方式进行受力分析,根据牛顿欧拉方程建立动力学模型,确定机器人转向阻力与电机驱动力之间的关系。为了直观地分析履带式移动机器人的动态性能,在动力学分析的基础上,建立履带式移动机器人虚拟样机。通过虚拟样机仿真对机器人动态特性进行预测,从而为遥自主导航控制的底层控制系统设计及硬件设备选型提供指导。设计了小型履带式移动机器人遥自主导航控制系统,解决遥控信号中断后机器人如何自主返航的问题。由于小型移动机器人受自身条件的限制,合理选择了传感器及驱动设备,建立了感知、定位和控制模块相结合的结构体系。将控制系统分为上层决策控制和底层电机控制两部分,并采用自下而上的方法对这两部分进行研究。为了解决机器人遥自主导航过程中定位的问题,针对履带滑移所引起的非系统定位误差,在运动学模型中引入可以描述滑移效应的系数,建立了滑移运动学模型。滑移系数的时变性导致滑移运动学模型在定位及控制中无法直接使用,因此提出了一种滑移运动学参数辨识方法。通过离线试验测量的方法获得机器人在同一路面、不同速度下的滑移系数,并建立模糊规则库,设计模糊控制器,将其应用到移动机器人航迹推算及运动控制中,在线获得不同前进速度和旋转速度下的滑移系数,实时修正运动学模型。针对模糊控制器自学习、自适应能力差的缺点,加入惯性导航单元,将里程计与惯导数据进行融合,进一步提高定位精度。为了验证滑移运动学模型的定位精度,提出基于路标的全局定位方法,利用激光雷达的扫描数据以及机器人与路标之间的几何关系确定机器人运动轨迹。针对机器人自主导航过程路径规划问题,提出启发式搜索路径规划方法,设计机器人安全性最高和效率最高两种搜索准则,通过求解评价函数f的最大值和最小值来确定机器人的行驶路径。为了实现机器人准确跟踪路径规划提供的目标序列点,提出基于螺旋理论的矢量跟踪方法,考虑履带式移动机器人的机械约束以及控制器的运算能力,设计了基于行为判断的路径跟踪控制算法,该算法可执行性高,满足小型移动平台控制的实时性要求。考虑到移动机器人在运动过程中可能遇到障碍物的情况,采用基于激光雷达探测的自主避障方法提高跟踪控制系统的可靠性。为验证本文所提出遥自主导航控制方案,选用sb RIO 9626作为上层控制器,使用Labviwe编写包括遥自主模式判别、遥控模式下局部环境信息处理、基于滑移运动学模型的航迹推算定位算法、路径跟踪控制算法及自主避障算法在内的控制程序,并在样机上进行了试验验证。试验结果表明本文所设计的遥自主控制方案可行,满足系统响应快、实时性高的要求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
小型履带式移动机器人论文参考文献
[1].高健,王建中,施家栋.小型履带式移动机器人控制系统设计[J].计算机测量与控制.2015
[2].高健.小型履带式移动机器人遥自主导航控制技术研究[D].北京理工大学.2015
[3].欧屹,陶卫军,冯虎田.一种适用于履带式移动机器人的小型叁挡变速器设计与研究[J].机床与液压.2013
[4].汤亚锋,杨庆.微小型履带式移动机器人与地面交互特性分析[J].兵工自动化.2010
[5].朱玫.微小型履带式移动机器人运动控制分析[D].南京理工大学.2005