浅谈麦克纳姆轮全向移动平台之——运动学

0. 麦克纳姆轮全向移动平台简介

还是自己去看百度词条算了,不说太多废话了,简单看看长什么样就行啦。

1. 运动学逆解

入正题入正题,我们直接来聊聊麦克纳姆轮的运动学逆解,正解就不说了,一般来讲逆解比正解麻烦一些,而且会逆解就会正解。正解跳过不说,相信小伙伴们会根据逆解过程得出正解的。

1.0 首先按照惯例建立一个小车坐标系

在本篇博文中所有的速度矢量都是相对于小车坐标系来描述的,所以就统一将速度矢量的上标省略掉了。

OK,如下图所示,现在我们有了一个小车坐标系,首先假设一个小车自身有一个速度矢量,方便起见我就将小车坐标系建立在了小车几何中心(四个轮子几何中心连线的交点作为小车的几何中心)上了。

1.1 对小车进行速度分析

但是到这里我们会意识到,全向小车怎么可以没有一个自身旋转的角速度呢? 那我就给你加上一个角速度ω,顺便讲车身合速度矢量的xy分量也画出来

1.2 对车轮进行速度分析

vr:提供小车运动的角速度 (L是从小车几何中心指向车轮几何中心的矢量)

v:提供小车运动的线速度,那么这个矢量必然跟小车的速度矢量相等 由此我们可以通过简单的矢量相加的运算得到小车轮子的合速度Vw(这个速度矢量不是轮子的角速度或者线速度,而是车轮相对于世界坐标系的运动速度矢量) 设a,b如下图所示,所以我们可以得到:

所以得:

1.3 对车辊进行速度分析

1.4 对车轮的转速进行速度分析

已知车轮转速和车辊速度之间有如下的关系: 所以代入得: 又因为: 所以得: 最终方便起见写成矩阵形式就是:

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