1. 引言
在机器人系统中,自主导航是一项关键能力。为实现机器人在不同环境下的自主运动,常采用模糊逻辑控制技术。本文将介绍两种模糊控制技术(Type - 1和Type - 2)在机器人系统中的应用,主要涉及目标寻找、避障和沿墙行走三个基本任务。
2. 机器人导航任务概述
机器人的自主导航任务可分为目标寻找(GS)、避障(OA)和沿墙行走(WF)三个主要任务。
- 目标寻找(GS) :在不考虑避障能力的情况下,GS的作用是生成机器人寻找目标的控制动作。其输入变量为机器人与目标的距离 (d_{rg}) 以及目标与机器人轴的夹角 (\theta_{rg}),输出为机器人自主运动的控制动作,包括转向角 (\alpha_{g}) 和线速度 (v_{g})。
- 避障(OA) :在不考虑偏离目标的情况下,OA行为的目标是计算避免与最近障碍物碰撞的动作。输入变量是距离 (d_{i}),输出是模糊动作,即转向角 (\alpha_{0}) 和机器人速度 (v_{0})。
- 沿墙行走(WF) :WF行为的作用是控制机器人与最近的右墙或左墙保持安全距离,并使其与墙保持一致。通过读取不同方向(前、右、左)到墙的距离作为输入变量,分别为 (d_{R})、(d_{L}) 和 (d_{F}),输出为运动动作 (\alpha_{w}) 和 (v_{w})。
为监督移动机器人的导航任务并实现无碰撞运动,还使用了一个额外的模块,该模块用于平衡OA行为和GS行为。
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