3轮全向轮正解---41

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好长时间没有更新博客了,今天给大家分享福利,三轮的全向轮运动学正解。机器人控制的基础是运动学分析,利用运动学分析,可以得出机器人运动过程中各类参数的变化规律和相互之间的关系,

采用控制系统对这些参数进行控制,才能设计出正确合理的控制系统。

一,首先车轮的安装方式决定了你的运动学模型。首先我的安装方式为120度安装,如下图安装:

在运动建模之前,为简化运动学数学模型,做下列几种理想化假设:

(1)全向轮不与地面打滑,同时地面有足够摩擦力;

(2)电机轴线中心正是底盘重心;

(3)三个全向轮中心处于同上。

二。在以上条件成立的情况下,机器人运动分析如图所示。

其中:α为yr与轮子的夹角,L1、L2、L3为各全向轮中心与底盘中心的距离,v1、v2、v3为第(i=1,2,3)个车轮中心的线速度。根据平面运动速度分解合成关系,可建立如下方程:

式中,为机器人的角速度,设逆时针方向为正; L1、L2、L3分别为机器人中心到某一时刻各轮子与地面接触点之间距离;vx、vy为机器人相对于车体中心的速度。 为计算方便将L1、L2、L3取近似平均值L, 根据实际结构可知α=30°。同时,车轮的速度瞬心即车轮与地面接触点,可知vi=rω (i=1,2,3)。另外,为简化计算公式,在建立相对坐标系时取θ=0°,将α=30°、θ=0°带入公式1中,可以得到如公式2所示的最终机器人运动学模型

3.然后可以证明看看机器人在x,y,z方向上运动的模型

证明完成后:控制的底层函数代码如下:

#define VX_VALUE           (0.5f)
#define VY_VALUE           (sqrt(3)/2.f)      
#define L_value            (20*0.01f)  
#define RADIUS_value       (1.0/12.5*0.01f)
void Speed_Moto_Control(float vx,float vy,float vz)
{
        motor_one   = (-VX_VALUE*vx + VY_VALUE*vy + L_value*vz);
        motor_two   = (-VX_VALUE*vx - VY_VALUE*vy + L_value*vz);
        motor_there = (vx + L_value*vz);
}

 

Rebuild started: Project: Project *** Using Compiler 'V6.22', folder: 'E:\Keil_v5\ARM\ARMCLANG\Bin' Rebuild target 'Target 1' assembling startup_stm32f10x_md.s... Start/core_cm3.c(445): error: non-ASM statement in naked function is not supported 445 | uint32_t result=0; | ^ Start/core_cm3.c(442): note: attribute is here 442 | uint32_t __get_PSP(void) __attribute__( ( naked ) ); | ^ Start/core_cm3.c(465): error: parameter references not allowed in naked functions 465 | "BX lr \n\t" : : "r" (topOfProcStack) ); | ^ Start/core_cm3.c(461): note: attribute is here 461 | void __set_PSP(uint32_t topOfProcStack) __attribute__( ( naked ) ); | ^ Start/core_cm3.c(479): error: non-ASM statement in naked function is not supported 479 | uint32_t result=0; | ^ Start/core_cm3.c(476): note: attribute is here 476 | uint32_t __get_MSP(void) __attribute__( ( naked ) ); | ^ Start/core_cm3.c(499): error: parameter references not allowed in naked functions 499 | "BX lr \n\t" : : "r" (topOfMainStack) ); | ^ Start/core_cm3.c(495): note: attribute is here 495 | void __set_MSP(uint32_t topOfMainStack) __attribute__( ( naked ) ); | ^ 4 errors generated. compiling core_cm3.c... compiling misc.c... compiling system_stm32f10x.c... compiling stm32f10x_adc.c... compiling stm32f10x_dac.c... compiling stm32f10x_exti.c... compiling stm32f10x_dbgmcu.c... compiling stm32f10x_dma.c... compiling stm32f10x_crc.c... compiling stm32f10x_cec.c... compiling stm32f10x_bkp.c... compiling stm32f10x_can.c... compiling stm32f10x_flash.c... compiling stm32f10x_pwr.c... compiling stm32f10x_fsmc.c... compiling stm32f10x_
03-31
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