MATLAB移动机器人的模糊控制设计仿真(3)
1.2.2移动机器人的分类
美国机器人协会定义机器人为[1]：机器人是一种用来移动材料、零件、工具或特定装置的可重新编程的多功能操作器，可通过改变编程运动来执行不同的任务。从二十世纪吹冰十年代第一台机器人诞生以来，机器人的应用越来越广泛，几乎渗透到所有领域。移动机器人的发展共经历了三个阶段：第一代机器人属于可编程示教再现型，第二代则具有一定感知功能和自适应功能的离线编程机器人，第三代机器人是智能机器人，它不仅具有感觉能力，而且还具有独立判断和行动的能力。
按不同的分类方法可将移动机器人分为很多种类：按控制方式或自主水平来分，分为遥控式移动机器人、半自主式移动机器人和自主式移动机器人；按移动机构的结构来分，分为车轮式移动机器人、履带式移动机器人和步行式移动机器人。其中，轮式移动机器人（WMR）具有速度快、运动稳定以及能源利用率高等特点。因此具有很高的使用价值和广泛的应用前景[4]，目前正在向工程实用化方向迅速发展，也是目前智能机器人技术发展的主要方向之一。而在轮式移动机器人的后面连接上拖车形成带拖车的移动机器人系统，则可以进一步加强轮式移动机器人系统的运输能力，具有极大的实际应用价值。根据机器人和拖车连接方式的不同，轮式带拖车的移动机器人又分为连轴式拖车移动机器人和离轴式拖车移动机器人。
机器人的数量和种类越来越庞大，采用分类标准的不同，同一机器人可以被归入到不同的类别中。在这些分类法中。有三大类的分类法影响最大。
（1）学术研究常用的分类法科研机构常使用的分类法有四种。
分别是按照以下死个方面加以分类，这四个方面是：机器手几何结构、机器人控制方式以及机器人信息输入方式、机器人代替人体器官的部分。这四种分类法，突出r机器人的制造、控制，替代的特征。
（2）按智能化程度[8]的分类这种分类法首先将机器人分类为普通机器人和智能机器人。普通机器人具有一般的编程能力和操作功能；智能机器人却是具有一定的智能水平的机器人。为了突出强调智能机器人的智能水平，还将智能机器人又分为三个小类别：传感器型、交互型、自立型。
（3）按机器人的用途分类这一分类法．
主要集中于四个应用领域的化分：工业机器人、探索机器人、服务机器人(民用机器人)和军用机器人。
本课题主要研究车轮式移动机器人，对于这类简单机器人的移动，可以通过模糊控制器来控制，实现它的直线，转弯，停止等。
1.3 MATLAB在模糊控制中的介绍
MATLAB软件于1984年由美国的Math Works公司推出,该软件使用简单、方便,对稍具C语言知识的用户都能够很容易地编制MATLAB应用程序[7]。该软件提拱了丰富的数值分析、矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理等功能,此外、MATLAB还推出了大量不同的工具箱、如控制系统工具箱、系统辨识工具箱、模糊控制工具箱、神经网络工具箱等。MATLAB是一个开放的环境,目前它已经成为国际控制界广泛流行的语言之一[2]。
1.3.1模糊逻辑工具箱
模糊逻辑工具箱(Fuzzy logic Toolbox)提供了模糊逻辑控制器及系统设计的各种途径。工具箱提供了生成和编辑模糊推理系统(FIS)常用的工具函数,如newfis、addvar、addmf、ad-rule、setfis、writefis等,它包括了产生新的FIS、给FIS加入变、隶属函数、规则、设置解模糊方法及存储FIS等功能,用户可以用命令调用这些函数的方式生成和编辑模糊推理系统。工具箱还提供了GUI(图形用户界面)编辑函数,利用它用户可以更直观迅速地生成系统。其中Fuzzy()为模糊逻辑工具箱中用于产生一个基本FIS图形编辑的函数。写入函数Fuzzy,屏幕上会出现带有输入、输出、模糊规则的模块系统图。用户双击输入、输出模块,可以进行隶属函数的编辑;双击模糊规则模块,可以写入多条输入输出控制规则。显然这种方法更形象、简便。