圆弧构型机器人轮直径校准
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与图 4.1中的对称构型机器人有所区别的是图 4.3中的全向轮移动平台,要校准全向轮直径的原理是一样的,但是计算细节要稍微变化一下,我们在《全向轮机器人运动模型及应用分析》一文中分析过:
当左下和右下两个轮子沿着前向等速滚动时,全向轮移动平台将沿着直线前向运动,如图 4.3所示,这里先分析右下轮与平台中心速度的关系,表示为
式中,v表示机器人几何中心的速度,w表示右下轮的轮毂角速度,R表示全向轮的半径,v∥表示右下轮的轮毂滚动速度,θ表示速度夹角。
进而可知,全向轮移动机器人直行运动过程中,全向轮的半径R可表示为
也可写为
其中,根据全向轮的几何构型关系,θ为30度,R'表示“等效半径”。
从公式(5)可以看出,将全向轮移动机器人视为“对称构型机器人”,则全向轮的“等效半径”就表示为R',也就转化为普通的“对称构型机器人”。
通过上述分析,结合公式(1)和(5)可知,
式中,d表示全向轮“等效”直径,含义与图 4.2中的轮直径一致。综上分析,可将全向轮移动平台的轮直径校准转化为章节4.1中对称构型机器人轮直径校准方法。
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