基于阿克曼原理的车式移动机器人运动学建模.pdfVIP

第 4卷第 6期 　　　　　　　　　　　　　　智 　能 　系 　统 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　Vo l. 4 №. 6 2009年 12 月 　　　　　 　　　　 　　CAA I Tran saction s on In telligen t System s 　　　　　　　　　　　　D ec. 2009 do i: 10. 3969 / j. issn. 2009. 06. 011 基于阿克曼原理的车式移动机器人运动学建模 任孝平 ,蔡自兴 (中南大学 信息科学与工程学院 ,湖南 长沙 4 10083) 摘 　要 :基于阿克曼原理的轮式移动机器人运动学模型对于无人驾驶车辆的研究有着重要的意义. 对轮式移动机器 人的运动学特性进行了分析 ,建立了不考虑滑行 、刹车等的轮式移动机器人的运动学模型. 对该运动学模型引入了 阿克曼约束 ,给出了描述机器人运动状态的转向角 、航向角和转弯半径等物理量的数学公式. 最后对该运动学模型 进行仿真实验 ,验证了所建立的运动学模型的正确性 ,为进一步研究轮式移动机器人提供了理论分析的基础. 关键词 :轮式移动机器人 ;运动学模型 ;阿克曼原理 ;转向特性 中图分类号 : TP242. 6　文献标识码 : A 　文章编号 :(2009) 060534 04 Using the Ackerman pr inc iple for k inema tic m odeling of wheeled m ob ile robots R EN X iaop ing, CA I Zixing ( School of Inform ation Science Engineering, Central Sou th U n iversity, Changsha 4 10083, Ch ina) A b stract:App lying the A ckerm an p rincip le to k inem atic modeling of wheeled mob ile robots is of vital importance for imp roving the p erform ance of unm anned au tonomou s veh icle s. The k inem atic characteristic s of wheeled mob ile robots were analyzed in th is p ap er, and a k inem atic model wa s set up that did not con sider sliding or b rak ing. The A ckerm an p rincip le wa s then in troduced to th is k inem atic model. M athem atical form u la s were p ropo sed for tu rn ing angle, steering angle and tu rn ing radiu s. The se accu rately reflect the movem en t statu s of the mob ile robot, p rovi ding a theoretical ba sis for analysis of fu tu re in telligen t veh icle s. The conclu sion s were validated th rough a sim u la tion. Keywords:wheeled mob ile robot; k inem atic s model; A ckerm an p rincip le; tu rn ing characteristic s 　　自主移动机器人的运动轨迹控制至关重要 ,而