一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法与流程

本发明涉及车辆控制，具体为一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法。

背景技术：

1、通用的单舵轮底盘、差速底盘、四轮底盘等底盘运动控制模型，往往都对轮子的数量和位置有着严格的要求，如差速底盘只能有两个主动轮且两轮必须相对车体中心在一个y轴上相对x轴对称，如果车轮位置不准，则需要另外添加校准计算，此种底盘运动的控制模型应用的范围很小，且计算方式较为复杂。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，包括如下步骤：

3、以车体中心运动起点为坐标原点建立坐标系，并获取车轮坐标；

4、设定车体周向运动时的目标线速度和目标角速度，根据目标线速度和目标角速度得到车体中心运动半径；

5、根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮周向运动时的车轮运动半径以及车轮转向角；

6、根据车轮运动半径、车体中心运动半径以及目标线速度得到车轮线速度。

7、通过采用上述技术方案，只需要规定车体中心运动起点位置和车轮相对车体中心的坐标，对车轮数量、车轮位置都没有要求，就可以通过给定的地盘运动角速度和角度，计算每个车轮的速度和转向角，实现底盘的运动控制。

8、可选的，所述根据目标线速度和目标角速度得到车体中心的运动半径的具体方式为：r=v/w，其中r为车体中心的运动半径，v为目标线速度，w为目标角速度。

9、可选的，所述根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮转向角的具体方式为：α=atan(x/(r -y))，α为车轮转向角，其中，车轮转向角的定义为车轮和坐标系x轴正方向的夹角。

10、可选的，所述根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮周向运动时的车轮运动半径的具体方式为：r=sqrt(pow(x,2) + pow(abs(r-y), 2))，其中，r为车体中心运动半径，(x，y)为车轮坐标。

11、可选的，所述根据车轮半径车体中心运动半径以及目标线速度得到车轮线速度的具体方式为：v=r/r*v，其中，v为车轮周向运动时的线速度，r为车轮周向运到时的半径。

12、可选的，所述以车体中心运动起点为原点建立坐标系的方式为：以车头为x轴正方向，人面向车头时，车的右侧为y轴正方向。

13、可选的，所述根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮周向运动时的车轮运动半径的具体方式r=sqrt(pow(x,2) + pow(abs(r-y), 2))，其由三角函数关系式r^2=x^2+(r-y)^2转换得到。

14、可选的，所述根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮转向角的具体方式α=atan(x/(r -y))，其由tan(a)=x/(r-y)转换得到。

15、本发明提供了一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，具备以下有益效果：

16、1、本发明提供一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，只需要规定车体中心运动起点位置和车轮相对车体中心的坐标，对车轮数量、车轮位置都没有要求，就可以通过给定的地盘运动角速度和角度，计算每个车轮的速度和转向角，实现底盘的运动控制。

技术特征：

1.一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，其特征在于，所述根据目标线速度和目标角速度得到车体中心运动半径的具体方式为：r=v/w，其中r为车体中心的运动半径，v为目标线速度，w为目标角速度。

3.根据权利要求1所述的一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，其特征在于，所述根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮周向运动时的车轮运动半径的具体方式为：r=sqrt(pow(x,2) + pow(abs(r-y), 2))，其中，r为车体中心运动半径，(x，y)为车轮坐标。

4.根据权利要求1所述的一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，其特征在于，所述根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮周向运动时的车轮运动半径以及车轮转向角，还包括：α=atan(x/(r -y))，其中，α为车轮转向角，车轮转向角的定义为车轮和坐标系x轴正方向的夹角。

5.根据权利要求1所述的一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，其特征在于，所述根据车轮运动半径、车体中心运动半径以及目标线速度得到车轮线速度的具体方式为：v=r/r*v，其中，v为车轮周向运动时的线速度，r为车轮周向运到时的半径。

6.根据权利要求4所述的一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，其特征在于，所述以车体中心运动起点为坐标原点建立坐标系的方式为：以车头为x轴正方向，人面向车头时，车的右侧为y轴正方向。

7.根据权利要求3所述的一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，其特征在于，所述根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮周向运动时的车轮运动半径的具体方式r=sqrt(pow(x,2) + pow(abs(r-y), 2))，其由三角函数关系式r^2=x^2+(r-y)^2转换得到。

8.根据权利要求4所述的一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，其特征在于，所述根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮周向运动时的车轮运动半径以及车轮转向角，还包括α=atan(x/(r -y))，其由tan(a)=x/(r-y)转换得到。

技术总结本发明提供一种不定数量不定位置底盘的运动控制方法，包括如下步骤：以车体中心运动起点为坐标原点建立坐标系，并获取车轮坐标；设定车体周向运动时的目标线速度和目标角速度，根据目标线速度和目标角速度得到车体中心运动半径；根据车轮坐标以及车体中心运动半径得到车轮周向运动时的车轮运动半径以及车轮转向角；根据车轮运动半径、车体中心运动半径以及目标线速度得到车轮线速度；本发明只需要规定车体中心运动起点位置和车轮相对车体中心的坐标，对车轮数量、车轮位置都没有要求，就可以通过给定的地盘运动角速度和角度，计算每个车轮的速度和转向角，实现底盘的运动控制。技术研发人员：曲富丽,万慧铭,王念涛受保护的技术使用者：山东瓦利斯智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9