森林工程

作者：王梓耘,李文彬,徐道春,白效鹏,郭朋

单位：；北京林业大学 工学院 ,北京 100083；

关键词：草坪维护 ;模块化 ;平台设计;运动学分析;PID 控制

针对城市内的小型复杂草坪环境 ,提升草坪维护工作的全面化及智能化水平 ,提出 一 种草坪维护机器人 ,设计其 整体控制系统与平台结构 ,并采用模块化的方式实现草坪维护的功能 。该平台采用后两轮差速式四轮底盘结构 ,具有更好的 行驶灵活性 。为实现机器人平台的精确控制 ,使其按照预期设定的指令行进 ,在对运动模型进行运动学分析的基础上 ,采用 增量式 PID控制算法实现速度闭环控制 。对机器人平台设置直线行驶与旋转角度测试 ,测试结果显示机器人采用速度闭环 控制方式在 0.5 m/s 的速度下直行 3 m 产生的平均竖直与水平误差均小于 3 cm,在 0.5 rad/s 的旋转角速度下旋转 45°、90°、 180° 角度平均误差均小于 2° ,验证了增量式 PID控制算法的可行性 。根据测试结果选定草坪维护机器人的具体行驶参数 ,为 后续实现草坪的全自动维护工作提供了技术支持。

来源：2024年第3期

《森林工程》期刊编辑部

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