底盘运动学

参考 https://blog.csdn.net/qq_24706659/article/details/88342626

四轮阿克曼底盘（Four-wheeled Ackerman robot）

         1.上层运动学分析

像汽车一样，前轮转向，后轮驱动的模型就叫阿克曼模型

已知车体线速度 v 和角度 w，L 表示车体驱动轮中心与车体转动轮中心的间距，同时设定车体两个驱动轮间距为 d, 求解车体左轮速度 vl、右轮速度 vr 和前轮的角度 γ

旋转半径RB = v/w ，同时旋转半径RB = L/tan(γ)，所以γ = arctan（w×L/v）

如果逆时针旋转（左转）

左轮速度 vl =( v / RB )×（RB - d/2）

右轮速度 vr = ( v / RB ) ×（RB + d/2）

 

否则顺时针旋转（右转）

左轮速度 vl = ( v / RB ) ×（RB + d/2）

右轮速度 vr = ( v / RB ) ×（RB - d/2）

 

引入符号函数，统一表达为

左轮速度 vl = ( v / RB ) ×（RB - Sgn（w）× d/2）

右轮速度 vr = ( v / RB ) ×（RB + Sgn（w）× d/2）

 

若已知轮线速度 v0，轮半径 r 和减速机减速比 i ，可以求出电机输出轴转速  =  ( v0 / r ) × i  × 60 / (2π)  ，单位rpm

 

备注：数学上的Sgn 函数返回一个整型变量，指出参数的正负号。

 

 

2.阿克曼转向机构分析

转载自 https://zhuanlan.zhihu.com/p/95744069

阿克曼转向梯形，指的是车辆俯视图下 左右转向拉杆外点-左右轮主销在转向拉杆外点所在高度横截面交点围成的四边形，如下图所示

            另一种梯形设计方法如下图左图，转向拉杆内点相对于转向拉杆外点更靠前，更趋*于*行转向；

            转向拉杆内点相对于转向拉杆外点更靠后，更趋*于阿克曼转向。如下图右图所示