基于MPC的四轮腿独立电机驱动机器人系统协调运动控制与事件触发越障
机器人学
2021-11-24 v2
摘要
本工作针对四轮腿独立电机驱动机器人系统，提出基于事件触发机制的模型预测控制（MPC）协调运动控制与越障方法。建立了具有动态支撑多边形的轮腿机器人控制系统模型。忽略俯仰、横滚和垂向运动，系统动力学模型为3自由度（DOF）。考虑电机驱动特性与Burckhardt非线性轮胎模型，分析了单轮动力学。据此，提出以电机转矩为输入、系统状态为输出的过驱动预测模型。由于支撑多边形仅在特定条件下调整，设计了基于事件的触发机制以节省硬件资源与能耗。MPC控制器在虚拟样机与物理样机上进行了评估。仿真结果指导了物理样机控制器实现的参数整定。两种样机上的实验结果验证了所提方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2011.06717,
title = {Coordinated Motion Control and Event-based Obstacle-crossing for Four Wheel-leg Independent Motor-driven Robotic System via MPC},
author = {Dongchen Liu and Junzheng Wang and Shoukun Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06717},
year = {2021}
}