基于GPS的除草机器人导航控制系统设计及仿真

摘要

为实现除草机器人田间作业时自主导航,研究采用GPS导航技术和PID算法等实现对预定路径的跟踪.以GPS接收机及航向、角度传感器作为导航传感器,在除草机器人平台上搭建转向控制机构,设计开发了一套基于GPS的导航控制系统并提出了PID控制算法来实现预定路径的跟踪.根据导航传感器得到机器人当前位姿信息,与预定路径进行比较,得到当前航向偏差,作为PID控制器的输入,将机器人前轮期望转角作为输出.同时,在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明:路径跟踪算法能够较快且准确地跟踪预定路径；直线跟踪时,横向最大偏差小于0.2m；曲线跟踪时,横向最大偏差不超过0.1m.