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全向輪型機器人之滑移估測

為了解決17吋輪胎mobile01的問題，作者陳彥焙 這樣論述：

本論文主要提出一運用於麥肯納(Mecanum)輪型全向移動機器人之滑移估測及其補償控制方法，及其控制系統軟硬體實現。機器人移動平台的驅動輪與地面的摩擦係數與滑移的狀況，對機器人運動控制的性能有很大的影響，由其是麥肯納輪型全向輪移動平臺，因為麥肯納輪的自由滾輪與輪胎滾動方向成45度夾角，運用獨立驅動四輪之縱向力與橫向力的合力，來驅動機器人的移動，相較於一般輪型機器人對摩擦係數與滑移率的影響更為敏感。因此能夠正確且即時地估測出機器人移動平台的每個驅動輪各別的摩擦係數、滑移率、輪胎縱向力和加速度，並依據相關參數進行補償控制，為麥肯納輪型全向機器人精確運動控制不可或缺的重要課題。麥肯納輪型全向機器人

之滑移估測與補償控制系統之開發，以一般輪型移動平台之滑移估測與補償控制為基礎，運用多軸加速度計感測器MPU-9250資料推導全向輪平台之縱向速度、橫向速度與轉向角度等資訊，比對由驅動馬達轉動編碼器感測資料所推導之縱向速度與橫向速度，運用遞迴最小平方估測法(Recursive least-square estimation method, RLS)，估測四個驅動輪即時的滑移率變化狀況，並依據滑移率變化狀況進行控制補償，動態調整四個全向輪的驅動轉速，使全向移動機器人可以準確地跟隨預定的運動軌跡進行移動。本論文運用Microchip公司所開發之微控制器dsPIC30F6010A實現所發展之滑移估測與

補償控制法則，並實地運用於一8吋麥肯納輪型之全向機器人平台之運動控制上。此全向機器人之驅動系統具備4顆100W無刷直流馬達與19:1之減速齒輪箱，分別驅動全向移動平台之四具8吋麥肯納輪。由全向機器人之特定軌跡運動控制實驗結果可知，具備滑移估測與補償控制之移動平台可呈現比無補償者更高之循跡準確性，足證所開發之麥肯納輪型全向移動機器人之滑移估測及補償控制方法的有效性與正確性。