移动机器人技术-课件 项目4-任务6-四轮底盘的控制.pptx

项目四：移动机器人手动控制实践

四轮底盘的控制任务六：四轮底盘的控制课程目标：一、了解四轮底盘的主要功能；二、掌握四轮底盘的运动学；三、掌握四轮底盘的控制方法。

四轮底盘的控制知识储备一：机器人底盘移动机器人底盘承载了机器人本身的定位、导航及避障等基本功能，可帮助机器人实现智能行走。在移动机器人中，目前市面上的底盘主要有履带式及轮式机器人底盘两种结构。（1）履带式底盘（2）轮式底盘轮式机器人底盘主要有前轮转向后轮差速驱动、两轮驱动+万向轮、四轮驱动之分。

四轮底盘的控制知识储备一：机器人底盘轮式机器人底盘主要有前轮转向后轮差速驱动、两轮驱动+万向轮、四轮驱动之分。（1）前轮转向后轮差速驱动（2）两轮驱动+万向轮（3）四轮驱动

四轮底盘的控制知识储备二：底盘运动学麦克纳姆轮是一款直径为152.5mm的45°全向轮，在轮毂周围分布着16个橡胶小滚子，与车轮的轴线成45°角。麦克纳姆轮根据小胶轮的角度分为左旋麦克纳姆轮和右旋麦克纳姆轮，它们是手性对称，必须成套使用。

四轮底盘的控制知识储备二：底盘运动学麦克纳姆轮与普通橡胶轮的不同在于外圈的小胶轮。小胶轮在接触地面时，由于与轴线成45°角，会将地面的摩擦力分解成沿小胶轮轴线方向的Fy和垂直于轴线方向的Fx，其中垂直于轴线的分力Fx会使得小胶轮旋转，而使得其分力对整体运动不造成影响，Fy会对底盘整体运动造成影响。由于分力方向不同，Fy对底盘运动造成的影响不同，通过控制四个电机的旋转进而控制底盘运动方向。

四轮底盘的控制知识储备二：底盘运动学由底盘麦克纳姆轮安装俯视图可以看出1、2、3和4号轮子在不同的方位，1和3为左旋麦克纳姆轮，2和4为右旋麦克纳姆轮。

四轮底盘的控制知识储备二：底盘运动学两种安装方式：O型和X型。

四轮底盘的控制知识储备二：底盘运动学坐标系

四轮底盘的控制知识储备二：底盘运动学麦克纳姆轮速度与底盘速度关系

四轮底盘的控制知识储备二：底盘运动学麦克纳姆轮速度与底盘速度关系底盘三自由度运动速度转化成麦轮速度麦轮速度底转化成盘三自由度运动速度

四轮底盘的控制工程实践一单电机的手动控制实践内容：利用遥控器控制底盘的前进、后退、左移、右移、自旋。硬件接线：将4个M2006电机接至中心板，中心板的CAN总线接至主控板的CAN接口，注意中心板上的CAN_H、CAN_L接口需与主控板上的CAN_H、CAN_L接口严格对应。软件调试：打开配套的工程文件，点击编译、下载，观察底盘是否根据遥控器的指令运动。

四轮底盘的控制工程实践一单电机的手动控制关键代码分析

四轮底盘的控制小结与拓展一、请在机器人主控板上完成例程，并确定PS2遥控器上的按键与实际各个运动的对应关系。二、请修改例程中的相关参数，使底盘前进、后退、左移、右移、自旋的速度变快。三、如果修改底盘上的电调布局（即修改电调编号），请问应该如何对应修改程序？