机器人滑动转向驱动方式(Skid-steer Drive)

滑动转向运动通常被用在履带车上，比如坦克和推土机，但是也有被用于某些四轮和六轮的车上。在这些车上，两边的轮子可以以不同的速度或方向来驱动(每一边的轮子速度相同)。顾名思义，这种方式没有显式的转动机制，因为滑动转向是通过以不同的方向或速度驱动两边来实现的。

在上图的左边，左边的轮子都以相同的速率向前运动，右边的轮子都以相同的速率向后运动。这样的结果就如上图右边所呈现的那样，小车绕中心顺时针运动(旋转半径为0)。

需要注意的是，在转向的过程中，所有轮子都需要在地面上滑动，而且前部和尾部的轮子滑动的距离大于中间的轮子。滑动有一些缺点，包括轮胎和履带磨损，但是对于那些履带车它们别无选择。(使用滑动转向的车辆通常是越野类型的例如施工设备和坦克——未铺设的路面上的摩擦力的减小有助于缓解轮胎或履带的磨损)在“现实世界”中，这些缺陷可以被驱动系统的简易性所弥补。然而在“机器人世界”，滑动是一个致命的缺陷，因为这会对编码器造成负面影响：滑动的轮子不会跟踪机器人的确切运动。因为里程计对于位置确定是一个十分重要的传感器，所以滑动转向通常不会用到稀疏感知机器人的精确位置的确定上(例如机器老鼠竞赛中找到映射的食物)。

滑动转向与差速驱动系统关系密切，唯一不同的就是滑动转向用两个额外的驱动轮代替了差速驱动的脚轮(通常所说的万向轮)。滑动转动也有同样的缺陷：直线运动要求所有轮子以相同速度转动，这将很难完成。而滑动转动的优点是牵引力大和没有“脚轮效应”。

下图是一个来自ActivMedia的商业四轮滑动机器人的照片：

• 电动机：2个(机器人的每一边各有一个)
• 优点
  
  • 简易性：没有显式的转向机制
  • 牵引：四轮驱动使得机器人有强大的牵引力，尤其是在粗糙的地形
• 缺点
  
  • 控制：很难完成直线运动
  • 里程计：滑动造成车轮与地面失去联系，这就意味着里程计无法精确地跟踪小车的位置。

本文译自:http://groups.csail.mit.edu/drl/courses/cs54-2001s/skidsteer.html

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