[发明专利]视觉动态系统下的室内服务机器人控制器设计方法及系统

说明书

本发明公开了一种视觉动态系统下的室内服务机器人控制器设计方法及系统,借助视觉动态系统构建遗忘因子PD型迭代学习控制器。该方法包括以下步骤：构建视觉动态系统下的服务机器人运动模型；构建服务机器人的遗忘因子PD型迭代学习控制器；预设服务机器人运动机构的期望运动轨迹，初始化服务机器人运动机构的输入量以及初始化位置；判断服务机器人运动机构的实际运动轨迹与期望运动轨迹两者的误差是否满足要求，若满足要求，则服务机器人的实际运动轨迹与期望运动轨迹重合；否则，重复上述迭代过程，直至误差满足条件。

技术领域

本发明属于室内服务机器人控制领域，尤其涉及一种视觉动态系统下的室内服务机器人遗忘因子PD型迭代学习控制器的设计方法及系统。

背景技术

服务机器人已经广泛应用于家庭中，机器人也逐渐改善我们的生活方式，给家庭带来越来越多的方便。然而，面对复杂的家庭环境，如何控制机器人的轨迹也提出了越来越多的要求。

服务机器人本身是一个典型的高度非线性运动学模型，其轨迹精度控制问题一直是家庭服务机器人领域的研究热点。目前的服务机器人轨迹的精确控制方法有：变结构控制、滑模控制、鲁棒控制和学习控制等；然而前几种控制方法均为有模型控制，服务机器人在实际运行过程中往往存在不确定干扰因素导致服务机器人轨迹发生变化。然而，迭代学习控制以非常简单的方式和需要较少的先验知识处理不确定程度相当高的动态系统，因此得到了广泛的研究和应用。

发明人在研发过程中发现，现有的学习控制方法均为有模型控制并且需要对机器人自身信息进行控制，当机器人自身信息获取存在误差时，需要重新学习以达到较好的跟踪效果。

发明内容

为了提高机器人轨迹的精度，本公开提供了一种视觉动态系统下的室内服务机器人迭代学习控制器的设计方法及系统,借助视觉动态系统构建遗忘因子PD型迭代学习控制器。

本公开一方面提供的一种视觉动态系统下的室内服务机器人控制器的设计方法的技术方案是：

一种视觉动态系统下的室内服务机器人控制器的设计方法，该方法包括以下步骤：

构建视觉动态系统下的服务机器人运动模型；

构建服务机器人的遗忘因子PD型迭代学习控制器；

预设服务机器人运动机构的期望运动轨迹，初始化服务机器人运动机构的输入量以及初始化位置；

判断服务机器人运动机构的实际运动轨迹与期望运动轨迹两者的误差是否满足要求，若满足要求，则服务机器人的实际运动轨迹与期望运动轨迹重合；否则，重复上述迭代过程，直至误差满足条件。

本公开另一方面提供的一种视觉动态系统下的室内服务机器人控制器的设计系统的技术方案是：

一种视觉动态系统下的室内服务机器人控制器的设计系统，该系统包括：

运动模型构建模块，用于构建视觉动态系统下的服务机器人运动模型；

控制器构建模块，用于构建服务机器人的遗忘因子PD型迭代学习控制器；

初始化模块，用于预设服务机器人运动机构的期望运动轨迹，初始化服务机器人运动机构的输入量以及初始化位置；

判断模块，用于判断服务机器人运动机构的实际运动轨迹与期望运动轨迹两者的误差是否满足要求，若满足要求，则服务机器人的实际运动轨迹与期望运动轨迹重合；否则，重复上述迭代过程，直至误差满足条件。

本公开另一方面提供的一种计算机可读存储介质的技术方案是：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的视觉动态系统下的室内服务机器人控制器的设计方法中的步骤。

本公开另一方面提供的一种计算机设备的技术方案是：