全向四轮小车实物图

全向四轮小车是一类差分式自主移动小车，该小车基于Jetson TX2 作为主控板，以树莓派3b+作为从机控制电机转速，四个直流电机由两个电机驱动板驱动。这一系列介绍本人从零开始搭建该小车的过程，记录下该过程中走过的弯路和一些个人心得，作为学习记录。

小车硬件清单

名称	数目	单价
Jetson TX2 主控板	1	￥3299
树莓派3b+	1	￥499
树莓派3电机扩展版	1	￥20
3S 3500mah大容量电池套件 12V	2	￥100
直流减速电机 驱动板单片机STM arduino控制	2	￥120
37电机 GM37-3429 12V直流 霍尔传感器 配电线 减速电动机	4	￥52
52mm 全向轮	4	￥99
9DoF Razor IMU M0 9轴 姿态 传感器 MPU-9250 9轴传感器	1	￥310
64GB SD存储卡 U3 C10 V30 4K 至尊超极速版内存卡 读速170MB/s 写速	1	￥159
1080高清摄像头无人机电脑视频树莓派USB摄像头模组120帧	1	￥575
笔记本移动电源12V16V19V24V 通用备用电源充电宝	1	￥469
车体零件若干(车体铁板 铜柱 ) - 数据线 / USB扩展口 等	\	\

说明：
小车用两块铁板分为三层结构：

• 最上层：安装TX2控制板、IMU传感器、USB扩展口、立体相机等；
• 中间层：安装树莓派、电机驱动板、移动电源充电宝、锂电池；
• 最下层：直流电机。

如图所示：全向四轮小车的整体结构为一正方形，四个全向轮以斜向45°的方式安装在正方形的四个顶角，全向轮结构如图所示，由于轮毂上的滚轮存在，使得该轮可沿轴向方向滑动，因此该小车在平面上具有-前、后、左、右、左上、右上、左下、右下八个方向的运动，同时小车具有中心对称结构，因此可以实现原地转动，相较于一般两轮差分式小车更加灵活，但是运动学分析更为复杂。

小车功能说明

该小车用于实验室做多智能体编队控制算法验证。可实现的功能包括：

1. 自身位置状态估计：小车搭载有IMU传感器和电机编码器，利用两个传感器数据融合，获取小车自身的位置和朝向角度；
2. PID轮速控制：基于全向四轮小车的正逆向运动学，计算小车的线速度、角速度和四轮线速度，并基于PID控制小车的速度；
3. 多个小车间的通信：目前实验室已有两辆小车，基于ROS实现二者的状态收发，实现两小车的领导-跟随编队控制任务。

** 这里为本系列开个头，之后将陆续更新。**

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