现有移动机器人的目标跟踪控制算法大多采用“狗追兔子”策略，即通过调整机器人的运动方向和运动速度，使得机器人的运动方向指向目标、机器人和目标的距离保持期望的定值。这种策略的优点在于物理意义明确、控制器设计简单，可以实现机器人对运动目标的后向跟踪；其主要缺陷是不能实现机器人对目标的前向、侧向和其它方向的跟踪。这种缺陷源于在前向/侧向跟踪控制中，存在复杂的非最小相位现象，现有的跟踪控制策略会引起系统内部动态的不稳定，导致前向/侧向跟踪的失败。相比后向跟踪，前向和侧向跟踪具有更为广阔的应用前景。以前向跟踪控制为例，即在目标跟踪过程中希望移动机器人一直保持在目标运动方向前方的某一距离处，其应用场景包括可在主人运动方向前方拍照的无人机、可在主人运动方向前方移动的智能行李箱、可在护理人员前方移动的智能轮椅，以及可在敌对目标前方拦截的无人机和无人舰艇等。在这些应用场景下，前向跟踪可以保证无人机可以始终拍摄到主人的面部表情、主人可以始终可以看到拍照无人机和行李箱、护理人员可以始终观察到轮椅上的被护理者，无人机和无人舰艇的前方拦截也具有更好的威慑驱逐效果。

  我们开发了移动机器人实验平台，实验平台利用移动机器人自身携带的传感器（激光雷达、摄像头、超声波、UWB等)测量确定运动目标相对移动机器人的位置坐标等信息，执行自主研发的非线性智能跟踪控制算法，成功实现了移动机器人对运动目标的全向跟踪。

移动机器人前向跟踪目标效果图（黑色为跟踪机器人，红色为被跟踪目标）.

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