全向轮运动学分析

  一个月不见，甚是想念，又和大家见面了，今天主要想和大家聊聊全向轮底盘运动。
 首先先介绍一下什么是全向轮吧。全向轮是海丹等人的一款专利产品。全向轮包括轮毂和从动轮，该轮毂的外圆周处均匀开设有3个或3个以上的轮毂齿，每两个轮毂齿之间装设有一从动轮，该从动轮的径向方向与轮毂外圆周的切线方向垂直。本实用新型是一种结构简单、适用范围广、可以在较差的路况上运动的全向轮。

                       全向轮

                       全向轮底盘
 可以看到，选用全向轮的原因就是无论移动还是旋转，全向轮很容易就进行方向控制和跟踪，并尽可能快地转动。全方位轮无需润滑或现场维护和安装选项是非常简单和稳定。
 当然从图中可以看出，与四轮底盘不同，全向轮虽然在旋转上非常敏捷，但是其运动分析和运动控制却比四轮底盘要麻烦，那么今天就来分析一下全向轮的运动吧。

①运动学分析
在运动建模之前，为简化运动学数学模型，做下列几种理想化假设:
(1)全向轮不与地面打滑，同时地面有足够摩擦力;
(2)电机轴线中心正是底盘重心;
(3)各轮之间是绝对的互成120°安装。
通过简单的速度分解，可以得到以下公式：


ω为机器人角速度，L 为全向轮中心与底盘中心的距离，VA，VB，VC分别为 3 个轮子的转速，Vx、Vy 为机器人的 X、Y 方向的运动速度。
②C语言实现

void Drive_Motor(float Vx,float Vy,float Vz)
{
         MOTOR_A.Target=Vy + Omni_turn_radiaus*Vz;
         MOTOR_B.Target=-X_PARAMETER1*Vx - Y_PARAMETER1*Vy + Omni_turn_radiaus*Vz;
         MOTOR_C.Target=+X_PARAMETER1*Vx - Y_PARAMETER1*Vy + Omni_turn_radiaus*Vz;
}

#define X_PARAMETER1    (sqrt(3)/2.f)               
#define Y_PARAMETER1    (0.5f)    
#define L_PARAMETER1    (1.0f)

 再进行运动分解完后，我们就能确定三个轮子的目标值，当然直接赋值是在理想的情况下，在现实中，我们也要考虑底盘在运动过程中遇到的摩擦等等。因此，像我们的智能小车或者机器人的底盘，一般都是带有编码器的，目的就是为了得到当前底盘实际的运动情况。
这次就是本次文章的全部内容了，欢迎大家积极讨论呀！