履带轮椅机器人爬楼姿态控制的研究

摘要

提出一种采用履带结构的轮椅机器人方案,并对其爬楼姿态的控制方法进行研究.利用6轴运动传感器获取机体爬楼时的姿态数据,超声波传感器采集机体两侧的距离数据,根据轮椅机器人自身特点与实际经验,使用模糊PID(Proportion Integration Differentiation)算法设计出模糊自整定PID控制器.通过在MATLAB/SIMULINK下仿真,该控制器能将方向角稳定在预定角度,建立稳态时间为0.17 s,最大超调量不超过7.2℃.实际试验中,方向角稳定在预设值±0.2°内,具有很好的控制效果,实现了爬楼过程中的自动控制.