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  • 差速AGV的控制理论分析与算法实现
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    2020-02-23 10:39:42

    核心理论:角速度与线速度控制。

                    角速度  W = V/R;

                    线速度 V= W*R;

    AGV运行时轮子转速即为线速度,当左右轮子出现速度差值时产生自身旋转角速度。

    导航控制方法:当AGV直线运行时由传感器得到偏离中线偏差换算成自身偏移角度,根据响应时间可将偏差换算为自身角速度。再由合速度计算方法得到AGV每个轮子独立的线速度即可。其控制方法可采用位置式PID进行控制,如果电机精度较高P控制即可实现。

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    本文的前提是规划器已经为轮式移动机器人(WMR)规划出了满意的路径,倘若建立了路径与时间确切的对应关系,则称之为轨迹。本文重点讨论如何实现对于确定轨迹的跟踪问题。

    机器人坐标系

    在平面上,该机器人底盘总的维数是3个:2个为平面中的位置;1个为沿垂直轴的方向的转动,它与平面正交。把机器人的底盘看作刚体,忽略机器人和它的轮子间内在的关联和自由度。随动轮仅在运动过程中起支撑作用,其在运动学模型中的影响可忽略不计。假设WMR的左右轮均为刚体,只能沿着车轮滚动的方向前进,无侧向滑动。为了确定机器人在平面中的位置,如下图所示,建立了平面全局参考坐标系和机器人局部参考坐标系之间的关系。

    在这里插入图片描述

    将平面上任意一点选为原点 O O

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    正运动学解

     

     

     

    逆运动解编码

    订阅cmd_val下的geometry_msgs::Twist消息 ,并且实际转化为左右轮的速度,以下是转换的源码。
    
    geometry_msgs::Twist twist = twist_aux;
    double vel_x = twist_aux.linear.x;
    double vel_th = twist_aux.angular.z;
    double right_vel = 0.0;
    double left_vel = 0.0;
    
    left_vel = vel_x - vel_th * width_robot / 2.0;
    right_vel = vel_x + vel_th * width_robot / 2.0;
    
    
    
    展开全文
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