2014年哈工大继续教育机械工程专业课作业第2部分参考,有利于学生进一步分析和更好的完成作业。仅做参考,特此提示。
2014年黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训
机械工程专业作业参考4-5题
说明：
中、高级职称学员“专业课作业”为论述题1-5题；同时提交3000字左右“学习心得”一篇。
论述题
4.试述轮式移动机器人的位置控制精度远不如操作臂型机器人定位精度，为实现大范围内灵活移动和较高操作定位精度，试给出采用轮式移动机器人与操作臂型机器人联合创新设计的方案及完成作业控制策略。
机器人如何知道自己所在的位置？
移动机器人一边移动一边知道自己所处的位置是非常重要的而且也是必须的。移动机器人是用计算机控制来工作的。计算机对所有的信息进行数字处理，移动机器人的位置和姿态是用数字表示的。即在地面上建立二维坐标系，将移动机器人坐标位置与方向用数值表示即可以了。机器人的移动环境地图可以描述在同一坐标系中，从当前的位置姿态来看立即就能明白移动机器人在地图上位于何处。
测程法：是移动机器人推定当前所处位置和姿态常用的方法，是对车体速度积分的方法。车体的速度是根据车轮单位时间转过的角度求得的。因此，由单位时间内车轮转角的积分就可以计算出移动机器人当前所的位置和姿态。这些物理量当然能够有传感器测得。
上述有关移动机器人位置和姿态推算的测和法是最基本的方法。可是，当机器人车轮一旦产生滑移，如上所述方法中积分挖法就会产生误差。行走距离越远产生的误差就越大。
车轮的回转角、角速度的测量方法
独立二轮驱动型移动机器人的行进方向速度V和回转角速度ω可用公式计算出来。因此为用测程法计算行进方向速度V和回去转角速度ω，测量回转轴转角的传感器除上述提到的光电编码器外，还有测速电机、电位计等等。
轮式移动机器人的控制方法：
由与位移成比例的操纵机构操纵的直线行走；
与位移、位移的时间微分成比例操纵方法的直线行走；
独立二轮驱动型移动机器人的直线行走。
直线行走控制方法的总结：
其控制系统构成要点如下：
a. 测量偏离期望行走直线的θ和η过，以及移动机器人的回转角速度ω；