(笔记)双舵轮AGV里程计&运动控制核心算法

 

舵轮AGV可以通过调整两个舵轮的角度及速度，可以使小车在不转动车头的情况下实现变道，转向等动作，甚至可以实现沿任意点为半径的转弯运动，有很强的灵活性。 因此在AGV行业，这种驱动方式应用很广，但是目前能做好控制的厂家并不多。不容置疑，这一点上凤凰动力应该是国内做的比较好的厂家。

 

该种AGV，一般包含两个舵轮，通常布置在AGV车体中心前后、或AGV车体对角分布。如图：

本文将以在车体中心前后分布方式的AGV为例，进行分析。

大家都知道舵轮的参数有线速度大小、角速度大小、舵向值（v，w，a）三个参数（舵轮线速度方向一定等于舵向值）。同时我们控制双舵轮AGV去跟随路劲的时候，导航算法控制器也会给AGV下发线速度大小、线速度方向、角速度（不同于差速轮AGV，舵轮AGV可以全向行走，因此线速度方向是可以不同于AGV的航向角的，本文假设的线速度方向相对于AGV航向角），然后AGV舵轮驱动算法，将根据导航算法下发的三个参数来解算两个舵轮的三个参数。

 

我们可以将该AGV简化成两个舵轮旋转中心支点刚性连接的情况，以两舵轮旋转中心点来计算AGV线速度和角速度。

已知导航算法下发给AGV中心点的参数为（V，W，A），两舵轮之间的距离D，求舵轮1的参数（V1，W1，A1）,舵轮2的参数（V2，W2，A2）。如下图：

我们其中W=W1=W2

 

第一步

已知参数（V，W，A），求AGV的旋转半径。

根据A可知旋转半径与AGV中心点速度的几何关系，如下图所示：

 

第二步

由于两个舵轮旋转中心支点与AGV是刚性连接，所以两舵轮的中心支点必定与AGV旋转中心同心。 将AGV旋转中心与两舵轮旋转中心点连接，如下图：

这里问题变成了，已知A、R，求R1，R2，A1，A2；（提示简单的三角几何计算）；

R1、R2、A1、A2就算到这里。

 

第三步

由于 r=v/w，W1=W2=W，

所以 V1=V*(R1/R)；V2=V*(R2/R)；

第四步

将V1、V2、A1、A2分别解算出来，下发给两舵轮控制器，双舵轮AGV就可以按照你的导航算法去运动了。

END

先讲到这一步，面对问题，工程师需具备独立思考的能力，主动探索解决问题的方法。

另外，双舵轮的里程计，也可以根据此文章，倒推计算出来。

 

 

说明：本文转自：双舵轮AGV里程计&运动控制核心算法|方向|agv|角速度|线速度_网易订阅 (163.com)