采用传感器测量联合最小二乘法的机器人路径跟踪控制方法的研究

来源：机床与液压杂志2022年第15期北京时间：

作者：李宏超，邱东

单位：长春职业技术学院机电学院；长春工业大学电气与电子工程学院

摘要：为提高机器人跟踪期望路径的准确性，以改善机器人的工作质量，结合传感器测量和最小二乘法设计一种机器人路径控制方法。通过3个激光距离传感器构造机器人测量系统，利用距离传感器得出平面上3个点的测量距离，从而计算出末端执行器和曲面之间的距离。采用曲面的法向量描述曲面上任意点处的曲面。通过刀具中心点位置和旋转矩阵，求取曲面上每个测量点的位置，进而计算出刀具中心点到曲面上任意点的距离与交点位置。使用二次系数矩阵求取近似曲面的z分量，采用距离传感器测量所得的当前和先前测量点，进行最小二乘近似来确定未知平面和抛物面参数，进而根据期望路径求取路径方向和刀具方向，从而实现对期望路径的跟踪。结果表明：与模糊PI控制方法相比，利用所提方法跟踪平面和立体期望路径时准确度较高，验证了所提方法能控制机器人对期望路径进行准确跟踪，为改善机器人的工作质量提供参考。

关键词：机器人路径跟踪;传感器测量;最小二乘法;测量系统

基金资助：吉林省科技发展计划项目(20170420)