麥克納姆輪的運動學原理_第1頁
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文檔簡介

麥輪因其特有的構(gòu)造而具有獨特的運動方式，也就是實現(xiàn)所謂的“全向移動”。關(guān)于麥輪實現(xiàn)全向移動的分析，我們必須從其底盤的速度分析入手，看看不同組合下麥輪可能出現(xiàn)的不同運動情況。我們將用學過的關(guān)于運動合成與分解的知識分四步分析麥輪的運動情況。第1頁，共11頁。一、底盤運動的分解我們知道，剛體在平面內(nèi)的運動可以分解為三個獨立分量：X軸平動、Y軸平動、yaw軸自轉(zhuǎn)。如下圖所示，底盤的運動也可以分解為三個量：vtx表示X軸運動的速度，即左右方向，定義向右為正；vty表示Y軸運動的速度，即前后方向，定義向前為正；

Ω表示yaw軸自轉(zhuǎn)的角速度，定義逆時針為正。以上三個量一般都視為四個輪子的幾何中心（矩形的對角線交點）的速度。第2頁，共11頁。二、計算出輪子軸心位置的速度定義：r為從幾何中心指向輪子軸心的矢量；v為輪子軸心的運動速度矢量；vr為輪子軸心沿垂直于r的方向（即切線方向）的速度分量；那么可以計算出：v=vt+Ω*r分別計算X、Y軸的分量為：vx=vtx-Ω*ryvy=vty+Ω*rx同理可以算出其他三個輪子軸心的速度。第3頁，共11頁。三、計算輥子的速度根據(jù)輪子軸心的速度，可以分解出沿輥子方向的速度vp和垂直于輥子方向的速度vv。其中vv是可以無視的，而vp=v*u=-1/√2vx+1/√2vy其中u是沿輥子方向的單位矢量。第4頁，共11頁。四、計算輪子的速度vΩ=-vx+vy根據(jù)圖所示的a和b的定義，有結(jié)合以上四個步驟，可以根據(jù)底盤運動狀態(tài)解算出四個輪子的轉(zhuǎn)速第5頁，共11頁。至此，我們完成了對麥輪一個普通運動的分析，當然麥輪有許多種不同的組合形式，可以實現(xiàn)諸多中不同的運動，但是分許過程都是相同的，下面，我們將給出幾組麥輪的運動實例。第6頁，共11頁。第7頁，共11頁。第8頁，共11

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