[发明专利]一种冰壶投掷机器人运动控制系统及其滚动时域优化方法有效

专利信息
申请号: 201910876527.3 申请日: 2019-09-17
公开(公告)号: CN110554701B 公开(公告)日: 2022-09-02
发明(设计)人: 赵林辉;陈超;吴贤强 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02
代理公司: 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 代理人: 高媛
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要: 发明公开了一种冰壶投掷机器人运动控制系统及其滚动时域优化方法,包括以下步骤:步骤一:建立冰壶投掷机器人的运动方程;步骤二:确定滚动时域优化控制的性能指标及约束条件;步骤三:根据冰壶投掷机器人的运动方程和滚动时域优化控制的性能指标及约束条件,设计MPC控制器并求解优化问题,得到应施加在冰壶投掷机器人左右车轮上的驱动力矩u=[T1T2]T;步骤四:针对步骤三中得到的应施加在冰壶投掷机器人左右车轮上的期望驱动力矩u=[T1T2]T,设计电机控制器,控制左右车轮的电机实现期望驱动力矩的输出。本发明适用范围广、精度高、理论成熟,填补了该领域的空缺,非常具有实用意义。
搜索关键词: 一种 投掷 机器人 运动 控制系统 及其 滚动 时域 优化 方法
【主权项】:
1.一种冰壶投掷机器人运动控制系统,其特征在于,包括小车底盘、惯性传感器、光电码盘、摄像头、电控单元、机械手、无线通信模块和电源模块,其中,/n所述小车底盘包括小车支架、万向轮、驱动轮及驱动电机,用于承载并受所述电控单元带动所述惯性传感器、光电码盘、摄像头、电控单元、机械手、无线通信模块和电源模块运动;/n所述惯性传感器用于获取小车的角速度、加速度信息,并传输至所述电控单元;/n所述光电码盘用于获取小车的车轮角速度信息,并传输至所述电控单元;/n所述摄像头用于获取冰壶场地边界信息及标志点像素坐标,并传输至所述电控单元;/n所述电控单元内置有执行滚动时域优化控制方法的程序,用于融合所述惯性传感器、光电码盘、摄像头和无线通信模块传入的信息,自主规划小车轨迹并控制小车以准确的速度及角度到达前卫线并释放冰壶;/n所述机械手用于受所述电控单元控制抓取和投掷冰壶;/n所述无线通信模块用于和外部通信,接收冰壶出手速度和角度的期望值信息,并传输至电控单元;/n所述电源模块用于给所述小车底盘、惯性传感器、光电码盘、摄像头、电控单元、机械手和无线通信模块供能。/n
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