64、基于一型和二型模糊技术的机器人系统导航应用

基于一型和二型模糊技术的机器人系统导航应用

在机器人自主导航领域，一型和二型Takagi - Sugeno模糊逻辑控制器发挥着重要作用。本文将详细介绍这两种模糊技术在机器人系统中的应用，包括目标搜索、避障和沿墙行走等基本任务，并通过仿真结果验证其有效性。

1. 机器人导航任务概述

机器人的自主导航主要涉及三个基本任务：目标搜索（GS）、避障（OA）和沿墙行走（WF）。为了实现无碰撞运动，还使用了一个额外的模块来平衡OA和GS行为。
- 目标搜索（GS） ：不考虑避障能力时，GS的作用是生成机器人寻找目标的控制动作。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})，输出为自主机器人运动的控制动作，包括转向角 (\alpha_{g}) 和线速度 (v_{g})。
- 避障（OA） ：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。输入变量是前、右、左三个方向到墙的距离 (d_{R})、(d_{L}) 和 (d_{F})，输出是运动动作 (\alpha_{w}) 和 (v_{w})。

2. 各任务详细介绍

2.1 目标搜索任务（GS）

为了引导移动机器人朝着目标方向移动，使用了具有两个输入和两个输出的一型Ta