輪式機(jī)器人底盤原理圖-運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和參數(shù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)方案

將四輪驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人(SSMR)的運(yùn)動(dòng)模型簡(jiǎn)化等效處理為兩輪差速驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型。

如圖 2.4所示，以ICR-COM為橫軸線，以CENTER-COM為縱軸線，假設(shè)了虛擬左右輪的位置分別位于點(diǎn)L和R，這里需要注意的是虛擬輪間距LR的長(zhǎng)度不一定等于真實(shí)輪間距QP的，且虛擬輪間距LR是動(dòng)態(tài)變化的，筆者的分析如下：

假如沒(méi)有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（無(wú)滑移），意味著只有vl和vr，且vf和vb均為0，此時(shí)LR=QP；而如果存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也就是vf和vb不為0，存在滑移現(xiàn)象，則實(shí)際情況發(fā)生了變化，也就是說(shuō)按照vl和vr及PQ計(jì)算出來(lái)的角速度，并不是真實(shí)的角速度，而旋轉(zhuǎn)分運(yùn)動(dòng)不同，滑移（滑動(dòng)摩擦）程度不同，對(duì)實(shí)際的角速度影響也不同，因此虛擬輪間距LR是動(dòng)態(tài)變化的，與滑動(dòng)摩擦相關(guān)，因此不同摩擦系數(shù)的地面與輪胎接觸，對(duì)實(shí)際旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也是有著不同影響的。

本文從四輪驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人(SSMR)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建立了四輪驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人(SSMR)的運(yùn)動(dòng)模型，并深入分析了SSMR獨(dú)有的運(yùn)動(dòng)特性�；�于上述分析，將SSMR簡(jiǎn)化為兩輪差速驅(qū)動(dòng)機(jī)器人模型，推導(dǎo)了SSMR的較為完整運(yùn)動(dòng)控制模型，給出了重要參數(shù)計(jì)算的實(shí)驗(yàn)方案。從運(yùn)動(dòng)性能等方面分析了SSMR與car-like robot、兩輪差速驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的異同之處，并說(shuō)明SSMR的適用場(chǎng)景。