两轮差速机器人坐标系及运动轨迹描述

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图 1 机器人坐标系及运动方向.红色箭头指向机器人正前方，原点为圆心，蓝色带箭头虚线表示运动轨迹及方向

在进行运动学建模之前，需要先约定机器人的坐标系以及速度方向等基本信息，默认约定如图 1所示，将机器人视为刚体，在速度空间o-vw中各象限描述了其运动轨迹及方向。

建立机器人中心坐标系：以机器人的中心（几何中心或自旋中心[两驱动轮连线的中点]）为原点，机器人前向运动方向为x轴正方向（红色箭头），与之垂直向左为y轴正方向（绿色箭头），z轴垂直于纸面向外，满足右手定则。

差速移动机器人受到非全向约束[1]，因此描述几何中心的速度信息为[vc w]T，线速度vc方向与x轴方向同向的时候为正，反之为负；机器人逆时针旋转的时候，角速度w为正，反之为负。从图 1可以看出，机器人按照不同的速度运动，其运动轨迹（蓝色虚线箭头）也是有差异的，且对应的转向半径也是有正负的（详见全文）。

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