71、双轮驱动机器人协同运输与生物支架打印技术研究

双轮驱动机器人协同运输与生物支架打印技术研究

双轮驱动机器人协同运输

在双轮驱动机器人协同运输物体的场景中，我们首先需要对其进行建模。

建模

两个双轮驱动机器人抓取并运输物体的模型如图 1 所示，假设机器人的运动方向为直线方向。相关的运动方程如下：
- 机器人平移方向的运动方程：$M_r\ddot{x} i = 2 \cdot F {reac_i} + f_i$ （1）
- 电机旋转方向的运动方程：$J\ddot{h} i = \tau {ref_i} - R_wF_{reac_i}$ （2）
其中，$M_r$ 是包括电机在内的双轮驱动机器人的总质量，$x_i$ 是双轮驱动机器人的位置，$F_{reac_i}$ 是施加到每个轮子的反作用力，$f_i$ 是来自环境的外力（包含方向信息），$J$ 是电机的转动惯量，$h_i$ 是轮子的旋转角度，$\tau_{ref_i}$ 是扭矩参考值，$R_w$ 是轮子的半径，下标 $i$ 分别代表机器人 1（$i = 1$）和机器人 2（$i = 2$）。

此外，机器人位置 $x_i$ 与轮子旋转角度 $h_i$ 的关系为：$x_i = R_wh_i$ （3）
由此可得动力学方程：$M_{ni}\ddot{h} i = \tau {ref_i} - R_wF_{reac_i}$，其中 $M_{ni} = \frac{M_rR_w^2}{2} + J$ （4）

物体的运动方程为：$m\ddot{x}_o = f_1 + f_2$ （5），其中 $m$ 是物体的质量，$x_o$ 是物体的位置，$f_1$