[发明专利]适用于不同使用者的服务机器人速度约束跟踪控制方法

权利要求书

1.一种适用于不同使用者的服务机器人速度约束跟踪控制方法，其特征在于：

该方法步骤如下：

1)、根据服务机器人的动力学模型，将系数矩阵M₀中训练者的质量m分解为定常值和随机变量，建立刻画不同使用者质量变化的随机微分方程；

2)、基于服务机器人的运动学模型，提出控制每个轮子运动速度的模型预测控制方法，进而约束机器人在x轴、y轴和旋转角方向的运动速度

3)利用步骤2)中受约束的运动速度并结合步骤1)中随机微分方程，建立跟踪误差系统，基于随机Lyapunov稳定理论，构建跟踪误差系统的指数稳定条件，实现适用于不同使用者的速度约束跟踪控制方法。

2.根据权利要求1所述的一种适用于不同使用者的服务机器人速度约束跟踪控制方法，其特征在于：

步骤1)中：动力学模型描述如下：

其中

X(t)表示服务机器人的实际行走轨迹，u(t)表示控制输入力，f_i(i＝1,2,3)表示每个轮子的输入力，M表示机器人的质量，m表示使用者的质量，I₀表示转动惯量，M₀,B(θ)为系数矩阵；θ表示水平轴和机器人中心与第一个轮子中心连线间的夹角，l表示系统中心到每个轮子中心的距离，表示使用者的转动惯量；

将系数矩阵M₀中使用者的质量m分解为m＝m_r+Δm，其中m_r表示设定的质量定常值，Δm表示质量的随机变化值，并将Δm转化到随机噪声η(t)中，得到如下方程：

其中为M_R的逆矩阵，且

根据方程(2)，将随机噪声η(t)表示为其中υ表示3维独立随机过程，得

令并计算

进一步，式(3)化为

设随机噪声η(t)的谱密度为即成立，其中Λ表示谱密度矩阵，表示具有谱密度分布的随机过程，于是得到服务机器人的随机微分方程