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麥克納姆輪運動速度分解-麥輪平臺運動學模型分析

編輯:創澤底盤      發布時間:2022/8/19      來源:混沌無形

將麥輪按照一定排布方式進行配置,就組合為經典的麥輪平臺,以機器人幾何中心為原點建立坐標系,前向運動方向為x軸正方向(紅色箭頭),與之垂直向左為y軸正方向(綠色箭頭),z軸垂直于紙面向外,滿足右手定則。速度定義方式與《兩輪差速驅動機器人運動模型及應用分析》相似。

而要對麥輪平臺運動學模型分析的前提是要對麥輪運動的速度進行分析。這里單獨將右前輪的子系統拿出來分析,具體如圖 4.2所示。

其中,v4表示麥輪在麥輪平臺中的實際運動速度(即圖 4.2中的線速度),但與本節分析的內容關系不大。vw4表示輥子外側與地面接觸點的線速度,也可以理解為麥輪懸空時轉動最外側的麥輪邊界的線速度,w4表示輪轂轉動角速度,v∥4表示平行于輥子軸線的速度,也可以理解為單個轉動的麥輪在地面上的實際運動速度。

這里主要分析輥子外側與地面接觸點的線速度(vw4)和平行于輥子軸線的速度(v∥4)之間的關系。這是因為平行于輥子軸線的速度是有效速度,而垂直于輥子軸線的速度是被動的無效速度。

需要理解的一個問題是:平行于輥子軸線的速度(v∥4)是怎么產生的呢?

基于章節3.2中的分析,將圖 4.2視為一套獨立系統,電機M4轉動帶動輪轂轉動,假如麥輪懸空未與地面接觸(輥子未繞輥子軸線轉動),則輥子外側速度方向與x軸平行,其大小表示為


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