巡线

寻线控制

为了能够很好的沿着场地上的白引导线前进，那么系统必须保证响应速度快、寻线行进速度快、抗干扰性强等。因此我们在寻线程序上也引入两种PID控制算法：角度PID和位置PID。

角度PID用来调整机器人与引导线的角度，使机器人运动尽可能与引导线平行，其控制算法采用位置式PID，反馈值是角度偏差：，其中为前排传感器的状态定义，其中为后排传感器的状态定义，见表1。机器人传感器的示意图见图1。手动注油器

图1 传感器示意图

位置PID用来调整机器人中心与引导线的距离，使机器人中心尽可能位于引导线上，其反馈值是位置偏差：，其控制算法采用位置式PID。

表1 传感器状态定义

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不寻线控制

由于机器人寻线的速度比较慢，并且在没有引导线时是无法寻线前进的。所以在一定的情况下还要用到不寻线控制。

我们的机器人运动机构由两个独立驱动的驱动轮和一个万向轮组成。该种机构组成简单，而且旋转半径可从0到无限大任意设定。当旋转半径为0时，绕本体中心旋转。所以有利于在狭窄场所改变方向。

双轮驱动式移动机器人的几何模型如图2所示。主要参数如下：b—两个驱动轮之间的距离，r—驱动轮的半径，—左驱动轮的转角，—右驱动轮的转角，—机器人质心的速度。

图2 双轮驱动式移动机器人的几何模型

机器人质心的位移速度为：

机器人质心运动的切圆半径为：d2x说明书

从(规划沙盘3.7)可以看出，当时，趋向无穷大，机器人作直线运动；当时， =0，机器人围绕底盘的中心转动；当或者等于0时， =士，机器人以其中的一个轮为圆心作旋转运动；当与既不相等又不为零时，机器人以(3.6)和(3.7)计算得出的速度和半径作曲线运动。

根据机器人运动曲线的切圆半径，可以确定机器人左右电机的速度比，时时控制左右电机的速度就可以使机器人按照任意曲线前进。但为了简单可靠，我们多是采用直线或者圆弧轨迹。

例如，我们机器人的一条路径(图3.8黑粗线)：图中白线的间距为50cm，可以计算出半径R为162.5cm，速度比0.733。

图3.8 一条典型路径

我们采用速度=275cm/s， =375cm/s：通过多次试验，可以顺利到达目标点。但是如果机器人运动的距离比较长的话，则会产生比较大的误差。所以我们多在距离很短的情况下采用这种情况。

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另外，也还用到了“Turn—Run—Turn”控制方式[2]，在此不多做介绍。

综上，在某些情况下，机器人不沿白引导线前进全靠左右电机的精确控制，也是可以很好地前进的。但如果要长距离前进，则要在前进中不断地修正误差，最好还是沿白引导线前进。

本文发布于:2024-09-22 01:16:01，感谢您对本站的认可！

标签：机器人引导速度运动中心半径采用

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