智能小车转向原理

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如图所示为小车的为小车简化模型的右转时的原理图，图中C为两侧驱动轮的连线中点， 为转向时的姿态角，V1和V2分别为左右两轮的线速度，Vc为转向时小车的线速度，Oc为小车的转动中心。从图中可以得知小车左侧的车轮的速度V1要比右侧车轮的速度V2大，若维持此速度不变，小车将从位置C移动到位置C1。而实现此现象的原因是：汽车在转弯行驶时，两侧车轮在同一时间内驶过的路程不等，外侧车轮行驶过的路程较内侧车轮长。所以速度快的那一侧车轮相较于速度慢的那一侧车轮与点OC之间转弯半径更大，从而实现了右转的效果。

小车左右两侧车轮的速度和小车本身的速度的关系如下述公式所示。两侧车轮的速度之和均值即小车转弯时的线速度。

根据三种速度之间的关系，可以得到小车的三种转向状态。无转向状态，如下图所示，此时小车左右轮两侧方向大小均相等时。根据上式，此时小车的线速度即为每侧车轮的线速度。右转状态，如下图所示，此时小车左右两侧车轮的速度大小不同，但方向相同。根据上文的描述此时小车右转，且小车的线速度为左右两侧均值的一半。旋转状态，如下图所示，此时小车左右两侧车轮的速度大小相同，但方向相反。根据上式，此时小车的线速度为0，仅仅做旋转运动。