轮式移动机器人的运动控制入门

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目的

轮式移动机器人（主要针对汽车）的镇定和跟踪控制理论和方法入门。

　　

1　前言

　　如果你常看历史剧可能会发现一个有意思的现象，古代的车几乎都是两轮形式的。不管是东方还是西方，超过两轮的车很少见到。这是为什么呢？究其原因当然有很多，但最主要的可能是古人一直没弄明白多车轮（三轮以上）的车怎么拐弯。可别小看这个问题，车辆转弯不是那么容易的，每个车轮的速度、角度必须满足一定的运动关系。车轮的发明是个重大突破，怎么把多个车轮组合起来用好也是个挑战，本文简单探讨一下其中的难点和方法。

和大多数的控制系统一样，移动机器人的控制任务也可以简单分成以下两种：
1 镇定：控制机器人到达并稳定在某个静止的状态，实际生活中的例子就是把汽车停到一个指定的停车位里。
2 跟踪：控制机器人跟踪某个运动着的状态（即轨迹），实际生活中的例子就是让汽车沿着车道中心线行驶。
★
★ 这两个任务哪个更难呢？
我们都知道，对于机械臂来说，控制它稳定到某个状态比控制它跟踪一个空间轨迹更简单，所以很多人理所当然地认为轮式移动机器人的“镇定”比“跟踪”更简单。但是实际情况是镇定更难，这是由于运动约束的存在[1]

[1]。也就是说轮式移动机器人和机械臂的控制难度刚好反过来了。哈哈！有意思吧。

 

运动位姿方程分析

ref:https://www.doc88.com/p-1905670439214.html