[发明专利]一种机器人轨迹跟踪方法

摘要

本发明涉及一种机器人轨迹跟踪方法。将机器人的离散运动轨迹作为跟踪轨迹，根据跟踪轨迹计算机器人坐标系中的机器人位姿误差，根据本发明设计的控制律计算跟踪速度，根据跟踪速度预估下一时刻的机器人全局位姿，然后计算出预估全局位姿与目标位姿的误差，根据用评价函数计算误差评价值，寻找评价值最低的速度作为当前时刻实际的跟踪速度。本发明基于Lyapunov函数构造控制律，能够同时跟踪机器人的位置和姿态；同时，本发明通过引入动态窗口确定参数，提高了跟踪的动态性能，跟踪曲线更贴合、更平滑。

主权项

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(xd(nT),yd(nT),θd(nT))，其中，T为采样时间，xd(nT)、yd(nT)和θd(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(xe(nT),ye(nT),θe(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(vj(nT),ωj(nT))，其中，vd(nT)和ωd(nT)分别表示机器人在第nT时刻的线速度和角速度；vj(nT),ωj(nT)分别为，在第nT时刻，机器人控制器参数为αj时，控制器给出的线速度和角速度；设参数间隔i，0j(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，