虚拟刚体框架移动自重构机器人

模块协同精准跟随

通过虚拟刚体框架与自适应滑模协调控制器，实现模块化机器人在动态环境下保持队形并协同完成轨迹跟踪。

Wei, Ruopeng · 刘玉斌 · 董惠娟 · 朱延河 · 赵杰

Machines 2024

技术优势

队形不散

虚拟刚体框架将系统构型约束为刚体，确保模块在协同运动中保持稳定，不会因局部跟踪误差而破坏整体队形。

轨迹跟得上

自适应滑模控制器使每个模块跟踪虚拟刚体结构的运动，即使存在动力学不确定性和外部扰动也能保持精度。

参数自调

控制器中的动态前瞻距离和自适应转向角能根据路径曲率自动调整，无需手动整定即可适应不同轨迹。

应用场景

• 智能工厂物流运输：让模块化机器人编队在工厂内自主运送物料，保持队形避免碰撞。
• 装配线自动供料：为装配线提供可重构的自动供料单元，按需调整构型适应不同工位。
• 模块化机器人协调控制：提供统一的协调控制框架，让不同数量模块协同完成复杂移动任务。
• 群体机器人运动规划：将群体运动规划分解为虚拟刚体跟踪和模块跟随，简化多机器人路径生成。