近些年來 ，輪式移動機器人的控制問題一直是研究者們所關(guān)注的熱點。已有的控制方法和控制器主要用于解決兩類問題 ：位姿鎮(zhèn)定［123 ］和跟蹤問題［ 426 ］ ，而對于輪式移動機器人目標(biāo)追蹤問題的研究卻極少。雖然靜止目標(biāo)的追蹤問題也屬于位姿鎮(zhèn)定的范疇 ，但對運動目標(biāo)的追蹤是鎮(zhèn)定算法和跟蹤算法都無法解決的。文獻(xiàn)［ 7 ］設(shè)計了一個雙輪移動機器人的目標(biāo)追蹤控制器 ，不過 ，其中還有 3 個不足之處。首先 ，它的控制律沒有考慮移動機器人的實際速度限制。其次 ，當(dāng)機器人遇到正前方有障礙物的情形時 ，其避障方法就會失效。它也沒有給出可行的方案將自動避障與目標(biāo)追蹤結(jié)合起來。文獻(xiàn)［ 8 ］改進(jìn)了文獻(xiàn)［ 7 ］的不足之處 ， 而且設(shè)計的控制律也能夠用來追蹤運動目標(biāo) ，但其控制律是基于靜止目標(biāo)模型的 ，缺乏對目標(biāo)運動趨勢的預(yù)測性 ，機器人不得不消耗更多的能量來追蹤目標(biāo)。本文首先采用運動目標(biāo)模型設(shè)計了雙輪移動機器人目標(biāo)追蹤的控制算法 ，不僅考慮了移動機器人運動速度的限制 ，還使機器人能夠以較少的能量消耗追蹤到目標(biāo) ，然后采用雙回路的控制方案［8 ，9 ］ ，使移動機器人在運動目標(biāo)追蹤的過程中能夠自動躲避遇到的障礙物。 1 問題描述雙輪移動機器人運動目標(biāo)追蹤問題的圖解描述如圖 1 所示。點 O 為被追蹤的目標(biāo);點 M 為機器人當(dāng)前的位置; v M 為機器人上 M 點的線速度; ω為機器人的角速度; v T 為目標(biāo)運動的速度;α為目標(biāo)運動的方向角; r 為機器人當(dāng)前位置與目標(biāo)的距離; 《為機器人的朝向和目標(biāo)方向的角度差; rd 為指定的目標(biāo)跟蹤安全距離;點 P 為當(dāng)前時刻機器人的期望位置; （ x ， y ，θ） 為機器人的位姿。