机器人常见底盘类型及运动模型

机器人常见底盘类型及运动模型

差速驱动底盘

差速驱动底盘采用两个独立驱动的轮子，通常位于机器人两侧，通过调节两侧轮子的转速差实现转向。其运动模型基于两轮速度差和轮距计算线速度与角速度。

线速度公式： [ v = \frac{v_r + v_l}{2} ]

角速度公式： [ \omega = \frac{v_r - v_l}{L} ] 其中 (v_r) 和 (v_l) 为左右轮速度，(L) 为轮距。

def differential_kinematics(v_left, v_right, wheel_distance):
    linear_vel = (v_right + v_left) / 2
    angular_vel = (v_right - v_left) / wheel_distance
    return linear_vel, angular_vel

全向轮底盘（Mecanum轮）

全向轮底盘由四个Mecanum轮组成，每个轮子带有倾斜滚筒，通过不同轮速组合实现任意方向移动和原地旋转。

运动模型通常采用速度合成矩阵表示： [ \begin{bmatrix} v_x \ v_y \ \omega \end{bmatrix} = R \cdot \begin{bmatrix} \omega_1 \ \omega_2 \ \omega_3 \ \omega_4 \end{bmatrix} ] 其中 (R) 为轮子布局决定的转换矩阵。

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