三轮全向移动机器人设计与里程计校正方法研究

目录

声明

摘要

1．1研究背景与意义

1．2国内外研究现状

1．2．1全向移动机器人运动控制研究现状

1．2．2里程计校正方法研究现状

1．3论文的研究内容与结构安排

1．3．1主要研究内容

1．3．2结构安排

第2章三轮全向移动机器人软硬件设计

2．1移动底盘需求性分析

2．2．1全向轮模型介绍

2．2．2底盘结构设计与选型

2．3移动底盘硬件设计

2．3．1硬件整体结构

2．3．2STM32微控制器

2．3．3电源转换模块

2．3．4直流无刷电机驱动模块

2．3．5霍尔信号测速

2．4移动底盘软件设计

2．4．1TWOMR软件架构

2．4．2ROS的信息交互

2．4．3底盘管理节点设计

2．4．4底盘管理节点实现

2．5本章小结

第3章三轮全向移动机器人建模与运动控制

3．1运动学建模

3．2运动控制和轨迹跟踪

3．2．1基于PID轨迹跟踪方法的不足

3．2．2MPC原理分析

3．2．3基于MPC的TWOMR轨迹跟踪器设计

3．2．4仿真实验

3．3本章小结

第4章里程计校正方法研究

4．1里程计误差描述

4．2传统的里程计校正方法

4．2．1UMBmark里程计校正

4．2．2基于校正系数法的里程计校正

4．3基于EKF融合里程计校正方法

4．3．1基于卡尔曼滤波的状态估计

4．3．2基于EKF的移动机器人位姿估计

4．3．3本文校正算法

4．4本章小结

第5章实验结果与分析

5．1三轮全向移动机器人V-REP仿真

5．2里程计校正仿真实验

5．3里程计校正评价指标

5．4实际平台里程计精度测试

5．4．1TWOMR平台参数

5．4．2TWOMR串口测试与数据读取

5．4．3里程计误差测试

5．5本章小结

6．1本文工作总结

6．2本文工作展望

致谢

参考文献

附录