一种全向移动机器人动力学模型的建模方法技术

本发明专利技术公开了一种全向移动机器人动力学模型的建模方法，该方法采用线性二自由度动力学模型进行建模，建模过程中以横向位置误差，横向位置误差变化率，横向角速度误差，横向角速度误差变化率作为状态量；以前后轮的转角作为控制量，以此得到全向移动机器人的横向动力学跟踪误差状态空间方程。本技术方案通过分析全向移动机器人的动力学模型，并将其应用到对应的控制策略中，可以有效减小全向移动机器人的横向误差，使得移动机器人在运动时可以更好地沿目标运行，在目标转向时，有助于减小转向的半径，使得全向移动机器人转向灵敏度更高。使得全向移动机器人转向灵敏度更高。使得全向移动机器人转向灵敏度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种全向移动机器人动力学模型的建模方法


[0001]本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种全向移动机器人动力学模型的建模方法。

技术介绍

[0002]目前的机器人可以通过机械结构的改变，电机数量的变化去实现机器人的全向移动，所以全向移动机器人的种类较多。本文的研究对象是四轮独立驱动以及四轮独立转向的全向移动机器人。但是目前，四轮全向移动机器人应用得最多的还是运动学模型或是前轮驱动的动力学模型。所有并没有一个合适的动力学模型去应用到我们正在研究的四轮独立驱动、四轮独立转向的全向移动机器人的控制系统中。
[0003]目前大多数全向移动机器人应用的运动学模型，只能分析机器人底盘的整体运动，并不能分析轮式移动机器人在运行时的底盘车轮的运动情况，只能通过其他的控制方法去改变由车轮带来的运动误差，当然，本文研究的全向移动机器人也不例外。
[0004]以及一些依靠差动转速的轮式机器人应用前轮驱动的动力学模型，但是，若全向移动机器人采用前轮驱动的动力学模型，并没有对全向移动机器人的模型应用全面。

技术实现思路

>[0005]本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全向移动机器人动力学模型的建模方法，其特征在于包括：确定所述地面向全向移动机器人的车身y轴的方向受力关系，其表达式为：F
y
＝F
y1
+F
y2
其中：F
y2
，F
y2
是地面向全向移动机器人的前轮和后轮施加的横向力；F
y
是车身y轴的方向的合力，将其表示为ma
y
，其中a
y
是车辆质心处的横向加速度；横向加速度由两部分组成：地面向全向移动机器人沿车身y轴横向运动产生的加速度底盘横摆运动产生的向心加速度其中V
x
表示地面向全向移动机器人沿着x轴的运动速度，为地面向全向移动机器人的横摆角速度，将车身y轴的方向受力关系的表达式转化为：全向移动机器人绕质心z轴的转矩Mz为：M
z
＝F
y1
a+F
y2
b其中：I
z
为全向移动机器人的转动惯量；为全向移动机器人的横摆角加速度；a，b分别表示全向移动机器人的前后轮到全向移动机器人的质心的距离；全向移动机器人的前后轮偏角分别为：其中：α1，α2分别为前后轮的侧偏角；δ1，δ2分别表示前后轮的转角；θ
v1
，θ
v2
分别表示全向移动机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚磊，孙强，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：