麥克納姆輪的運動學原理.ppt

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1、麥克納姆輪的運動學原理,麥輪因其特有的構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。我們將用學過的關于運動合成與分解的知識分四步分析麥輪的運動情況。,一、底盤運動的分解,我們知道，剛體在平面內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。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； 表示 yaw 軸自轉的角速度，定義逆時針為正。 以上三個量一般都視為

2、四個輪子的幾何中心（矩形的對角線交點）的速度。,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+*r 分別計算 X、Y 軸的分量為： vx=vtx-*ry vy=vty+*rx 同理可以算出其他三個輪子軸心的速度。,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。,四、計算輪子的速度,v=-vx+vy 根據(jù)圖所示的 a 和 b 的定義，有,結合以上四個步驟，可以根據(jù)底盤運動狀態(tài)解算出四個輪子的轉速,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。,