履带机器人的轨迹跟踪方法研究

摘要：根据路径规划对履带机器人进行自动控制非常重要，本文介绍了一种履带机器人的轨迹跟踪方法，它解决了现有方法的不足，能有效解决目前存在的费时费力、施工效率较低、存在安全隐患的问题，实现对机器人轨迹的智能控制。

关键词：履带机器人；轨迹跟踪；研究

1 概述

履带机器人由于其良好的越野机动性能，牵引附着性能，卓越的自复位和越障能力，而受到越来越广泛的重视。特别是在复杂地形，履带机器人较其他机器人有明显地优势，然而要控制履带装置，驾驶员必须完成一系列复杂的机械操作，这样既增加了驾驶员的工作量，又降低了履带装置在复杂地形机动的能力，因此，根据路径规划对履带机器人进行自动控制非常重要。

2 履带机器人的轨迹跟踪方法

履带机器人的轨迹跟踪方法，按照以下步骤进行：

（1）、在平面二维坐标系中，建立履带机器人的初始运动学方程；

（2）、设定切换函数，计算出基于常规趋近律的控制函数；

（3）、使用基于切换函数的指数增益替换常量增益，计算出基于指数趋近律的滑模控制律；

（4）、对每一组输入数据和每一组输出数据使用基于指数趋近律的滑模控制律，建立履带机器人的初始控制函数矩阵；

（5）、调整履带机器人的方向为沿运动轨迹的切线方向；

（6）、使用基于指数趋近律的滑模控制律，计算出履带机器人的控制函数矩阵。

3 履带机器人的轨迹跟踪方法研究

4 结语

本文介绍的履带机器人的轨迹跟踪方法，首先建立基于軌迹跟踪的初始运动学模型，再针对建立的模型设计滑模切换函数和初始输出控制律，然后结合实际应用对运动学方程进行调整，同时对滑模控制律进行改进，以指数趋近律替代常规趋近律，这样能以减小抖振，加快系统到达理想状态的时间，提高系统的稳定性，。其能根据路径规划，实现对机器人轨迹的智能控制，减少驾驶员的操作难度，提高履带机器人在复杂地形的越野能力。

作者简介：贺井然，男，1997年07月，长春理工大学，学生。

（作者单位：长春理工大学）