基于领袖-追随者方法的形成控制,用于蛇机器人
Wu Wang1, Zhihang Du1, Dongfang Li1
1College of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou, 350108, Fujian, China; 5G+ Industrial Internet Institute, Fuzhou University, Fuzhou, 350108, Fujian, China.
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|December 10, 2024
概括
这项研究为蛇机器人队伍引入了一种新的领袖-追随者控制,增强步行模式,以实现更快,更准确的轨迹跟踪. 该方法确保追随者保持阵容,改善整体系统性能.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 控制系统 控制系统
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 蛇机器人在狭窄或复杂的环境中提供了独特的优势.
- 多机器人系统的协调控制对于复杂的任务至关重要.
- 现有的Serpenoid步态在动态形成控制方面存在局限性.
研究的目的:
- 为多个蛇机器人队伍开发一个领导-追随者控制策略.
- 为了提高蛇机器人队伍的轨迹跟踪精度和收速度.
- 确保稳定的队伍维护,使用领导-追随者方法.
主要方法:
- 使用了一种简化的蛇机器人模型.
- 蛇形步行模式被修改为时间变化的频率.
- 整合了视线 (LOS) 方法来跟踪轨迹.
- 建立了一个领导者-追随者错误系统,并使用利亚普诺夫稳定性理论进行分析.
主要成果:
- 领导机器人成功地以理想的速度跟踪所需的轨迹.
- 追随机器人保持与领导者相对预设的几何位置.
- 与现有方法相比,拟议的控制方法显示了更快的融合和更高的跟踪精度.
- 利亚普诺夫的理论证实了蛇机器人的稳定性.
结论:
- 拟议的领导者-追随者控制方法对于多蛇机器人队伍是有效的.
- 增强的Serpenoid步态和LOS控制可以提高阵容的性能.
- 这一战略在协调蛇机器人控制方面取得了重大进展.


