基于跟踪微分器的移动机器人轨迹规划与跟踪控制研究

来源：机床与液压杂志2022年第11期北京时间：

作者：叶伯生，谭帅，黎晗，潘钊，唐永杰

单位：华中科技大学机械科学与工程学院；华中科技大学机械科学与工程学院；华中科技大学机械科学与工程学院；华中科技大学机械科学与工程学院；华中科技大学机械科学与工程学院

摘要：针对移动机器人的轨迹规划和轨迹跟踪控制问题，提出一种加速度和速度约束情况下，通过贝塞尔曲线拟合参考轨迹，再利用跟踪微分器规划平滑速度的轨迹规划新方法；基于Backstepping方法，建立机器人位姿误差方程并进行控制器的设计，同时分析了控制参数对轨迹跟踪性能的影响；将轨迹规划方法和控制算法结合，并在仿真平台和移动机器人实物平台上进行实验验证。实验结果验证了轨迹规划算法和控制器的可靠性及有效性，相比于未进行速度规划、速度不连续和滑模控制等方法，提出的方法控制平稳且有效减少了位姿误差。

关键词：移动机器人;轨迹规划;轨迹跟踪;跟踪微分器;Backstepping

基金资助：国家重点研发计划资助项目(2017YFB1301400)