二轮差分模型分析及里程计计算

小型移动机器人的底盘主要有两轮差速底盘和四轮差速底盘两种，因为两轮差速底盘的控制原理以及运动模型分析比较简单，所以运用的比较多，下面主要介绍两轮差速底盘的工作原理。

如图1所示，两轮差速底盘由两个驱动轮和一个万向轮组成，两个驱动轮分别位于底盘的左右两侧，并且独立控制速度，通过不同的速度来实现底盘的转向，万向轮的作用是辅助支撑。
如图5.1所示，v所指方向为移动机器人的前进方向，vl、vr分别为左轮和右轮的线速度，l为左右两轮的轮间距。假定l、vl、vr这三个值均已知。
转向角速度W：

移动机器人线速度V：

移动机器人转向半径R：

移动机器人的里程计（odom）计算是指从以移动机器人上电时刻为世界坐标系的起点O(0,0)开始累计计算任意时刻移动机器人在世界坐标系的位置和航向，如图4.19所示，上电时刻即确定世界坐标系Xw-O-Yw，在某个时间段内移动机器人沿虚线移动到下一位置，但是世界坐标系是不变的，那么是如何求的移动机器人当前时刻在世界坐标系中的位置和航向呢？
前面已经求解到移动机器人的转向角速度W、线速度V，那么移动机器人在世界坐标系的位置(Pose.Xw,Pose.Yw)就可以看成是机器人在连续时间内的位置增量分解到Xw和Yw方向的积分量，具体计算过程如下：
在单位时间t（一个控制周期：t = ti+1 - ti，通常为10ms、20ms）内，移动机器人以速度V向前移动的距离为d =V * t，将此距离分解到世界坐标系的Xw、Yw方向的结果如下：

其中θ是移动机器人运动方向与世界坐标系Xw方向的夹角，θ在单位时间t内的变化量α=W * t。
以此方式不断累积，不断更新Xw、Yw、θ的值

通过上述方式，对连续时间内的移动机器人的移动进行积分，就可以得到任意时间移动机器人在世界坐标系中的位置。

二轮差分模型分析及里程计计算相关推荐

麦克纳姆轮速度分解计算及里程计计算
麦克纳姆轮速度分解计算及里程计计算文章目录前言一.速度解算过程二.里程计计算过程逆运动学求解速度总结前言麦克纳姆轮在现如今的机器人应用中十分广泛,经我自己的查阅资料和整理,得到下面的解 ...
autoware之轮式里程计计算
这部分代码主要是接收了底盘的can消息然后计算一个轮速里程计.具体的: 1.can_status_translator节点 // setup subscribersub1_ = nh_.subscr ...
关于二轮差速小车轮速计算和里程计计算
里程计是衡量我们从初始位姿到终点位姿的一个标准,通俗的说,我们要实现机器人的定位与导航,就需要知道机器人行进了多少距离,是往哪个方向行进的里程计的计算是指以机器人上电时刻为世界坐标系的起点(机器人的 ...
《动手学机器人学》7.4机器人运动学介绍|机械臂运动学|两轮差速底盘运动学|轮式里程计
本系列教程作者:小鱼公众号:鱼香ROS QQ交流群:139707339 教学视频地址:小鱼的B站完整文档地址:鱼香ROS官网版权声明:如非允许禁止转载与商业用途. 7.4 机器人运动学介绍机器 ...
【二】、使用游戏手柄驱动二轮差分底盘
新建手柄节点 #include<ros/ros.h> #include<geometry_msgs/Twist.h> #include<sensor_msgs/Joy.h ...
里程计模型（1）：两轮差分底盘和三轮全向底盘
两轮差分底盘运动学模型目前使用最为广泛的底盘可以说就是两轮差分底盘,此类底盘具有结构简单.成本低.模型简单的特点. 1.差分底盘运动模型差分底盘运动模型如图. 轮子到底盘中心的距离:ddd 底盘中 ...
移动机器人轮式里程计
移动机器人灵魂三问:我在哪? 我要去哪里? 怎么去?其中,第一问对应机器人定位问题.定位问题可阐述为:移动机器人根据自身状态.传感器信息实时确定自己在世界(全局或局部)中的位置与姿态. 阿克曼转向的无 ...
移动机器人——里程计矫正
一.问题分析机器人可以基于码盘数据和底盘运动学模型进行航迹推演,得到机器人的轨迹,但实际轨迹与推演轨迹存在误差,分析原因如下: 底盘实际尺寸与理论模型存在偏差,如轮子半径,两轮间距等: 底盘在运动过 ...
视觉里程计第一部分：前30年的发展和理论基础
视觉里程计第一部分:前30年的发展和理论基础 VisualOdometry -Part I The First 30 Years and Fundamentals TaylorGuo, 2017年1 ...

二轮差分模型分析及里程计计算

二轮差分模型分析及里程计计算相关推荐

最新文章

热门文章