不同類型機器人底盤的ROS速度是怎么樣

不同機制機分別包括差分驅(qū)動、阿卡曼輪驅(qū)動、三輪驅(qū)動、舵輪驅(qū)動、奧姆輪驅(qū)動、麥克納姆輪。在ros體系下，速度一般有g(shù)eometry_msgs/Twist來表示。一般對于底盤的移動地盤來說，只會有xy以及 垂直于地面Z方向上的旋轉(zhuǎn)w，三個數(shù)值來定義。

機器人底盤構(gòu)造

移動機器人的底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計有很多種，其中每一種還有一些細分。這里只介紹比較粗的大類，其中主要有差分驅(qū)動，阿卡曼輪驅(qū)動，三輪驅(qū)動，舵輪驅(qū)動，奧姆輪驅(qū)動。

每一個對于給定ros速度信息時的速度解析，會根據(jù)其自身的構(gòu)造與運動特點而發(fā)生變化，下面就會針對每一個構(gòu)造，給出具體的速度解析公式，以方便之后有需要時參考。其中有一些共同的基礎(chǔ)理論，及底盤的旋轉(zhuǎn)中心ICC到每個輪子計算出的方向應(yīng)該是垂直的，而對應(yīng)輪子的速度為 到輪子的距離r 乘以角速度w。

差分驅(qū)動

差分驅(qū)動是最常見的一種驅(qū)動方式，相對來說也是最簡單的一種，其中差速還可以分為兩輪差速，多輪兩側(cè)差速，多輪履帶差速等等，其外形雖有差別，但核心基本類似。主要是通過控制底盤兩側(cè)的速度（大小與方向），使得底盤可以達到設(shè)定速度與朝向。 差分解析的文章很多，這里就不再贅述，分享一下別人的文章內(nèi)容即可。例如這里的差分驅(qū)動簡介 ，簡介2 以及ROS速度解析。 其主要需要知道一些必要的物理參數(shù)，例如機器人的寬度等。

這里主要想說一下，差速輪的可能出現(xiàn)的問題。 第一個，DC電機控制輪子時，由于電機性能的微小差異，在給定相同速度下，輪子出現(xiàn)快慢不一的情況，可能需要一個比例參數(shù)，來調(diào)和兩邊的電機速度。第二，由于差分很大程度上依賴地面摩擦，而在打滑的情況下，很容易出現(xiàn)給定速度與實際速度出現(xiàn)差異，對行走效果產(chǎn)生影響，甚至會出現(xiàn)一定程度上的側(cè)移。

阿卡曼驅(qū)動

來自百度百科，阿克曼轉(zhuǎn)向機構(gòu)是為了解決汽車在轉(zhuǎn)向時，由于左、右轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向半徑不同所造成的左、右轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角不同的問題。根據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)向幾何設(shè)計轉(zhuǎn)向機構(gòu)，在車輛沿著彎道轉(zhuǎn)彎時，利用四連桿的相等曲柄，可以使內(nèi)側(cè)輪的轉(zhuǎn)向角比外側(cè)輪大大約2~4度，使四個輪子路徑的圓心大致上交會于后軸的延長線上瞬時轉(zhuǎn)向中心，從而讓車輛可以順暢的轉(zhuǎn)彎。

三輪驅(qū)動

三輪驅(qū)動，主要由一個可以控制方向的前輪，與兩個控制速度的后輪組成，ICC的位置一定在垂直于后輪的水平線上。