[发明专利]一种机器人轨迹跟踪方法

权利要求书

1.一种机器人轨迹跟踪方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1，将机器人的离散运动轨迹作为跟踪轨迹(x_d(nT),y_d(nT),θ_d(nT))，其中，T为采样时间，x_d(nT)、y_d(nT)和θ_d(nT))分别表示第nT时刻机器人离散运动轨迹中机器人位姿的横坐标、纵坐标和角度；

步骤2，按照下式计算机器人坐标系中的机器人位姿误差(x_e(nT),y_e(nT),θ_e(nT))，

其中，x(nT),y(nT),θ(nT)分别为第nT时刻机器人在全局坐标下的横坐标、纵坐标和角度；

步骤3，按照下式所示的控制律，计算跟踪速度(v_j(nT),ω_j(nT))，

其中，v_d(nT)和ω_d(nT)分别表示机器人在第nT时刻的线速度和角速度；v_j(nT),ω_j(nT)分别为，在第nT时刻，机器人控制器参数为α_j时，控制器给出的线速度和角速度；设参数间隔i，0i1，以i为间隔遍历；设控制器参数α，将第j个α的取值记作α_j，即α₁＝i,α₂＝2i,...,直到小于1的最大的α值；

步骤4，根据跟踪速度(v_j(nT),w_j(nT))，按下式预估(nT+T)时刻的机器人全局位姿

其中，分别为机器人在(nT+T)时刻应当达到的全局坐标系下的横坐标、纵坐标和角度，x_g(nT),y_g(nT),θ_g(nT)分别为nT时刻机器人的全局位姿，即机器人在nT时刻在全局坐标系下的实际横坐标、纵坐标和角度；

步骤5、按下式计算预估在当前控制器下，在(nT+T)时刻机器人预估全局位姿与目标位姿的误差

步骤6、根据误差用评价函数f(v_j(nT),ω_j(nT))计算其评价值，寻找评价值最低的速度作为nT时刻实际的跟踪速度，

评价值最低的速度为(v(nT),ω(nT)),s.t.f(v(nT),ω(nT))＝min{f(v_j(nT),ω_j(nT))}；

到下一时刻nT+T，重复步骤2～6。

2.如权利要求1所述的机器人轨迹跟踪方法，其特征在于，所述步骤2中，按下式计算第nT时刻的线速度v_d(nT)和角速度ω_d(nT)，

3.如权利要求1所述的机器人轨迹跟踪方法，其特征在于，所述步骤2中，根据连续轨迹(x_d(t),y_d(t),θ_d(t))按下式计算连续速度函数(v_d(t),ω_d(t))，然后再离散化得到第nT时刻的线速度v_d(nT)和角速度ω_d(nT)，

其中，x_d(t)'、y_d(t)'、θ_d(t)'分别为横坐标函数、纵坐标函数和角度函数对时间的求导。