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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种四舵轮底盘的多模态里程计,属于机器人导航。
技术介绍
1、传统的四轮机器人模型主要分为差速模型、阿克曼模型、全向模型等,但是在实际的使用中,底盘样式的单一属性使得机器人的使用场景多为固定场景,不能及时的根据使用场景进行变换模型,带来的多场景使用环境也必须使用不同模型的机器人,而由此在导航过程中的里程计模型也十分单一。缺少一种多模态里程计。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供了一种四舵轮底盘的多模态里程计,提高多模式底盘在机器人中的使用率,有助于机器人导航过程中确定定位及运动状态。
2、本专利技术为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
3、多模态里程计包括前向阿克曼模式里程计、横向阿克曼模式里程计、原地旋转模式里程计,四舵轮底盘通过调整四轮的角度调整运动模式;当四舵轮底盘的前方为正方向,四轮角度均为0时,四舵轮底盘为前向阿克曼模式里程计,四舵轮底盘的左转为正方向,四轮角度值绝对值在 45度左右时,四舵轮底盘为原地旋转模式里程计,四舵轮底盘的左侧为正方向,四轮角度值为90度时,四舵轮底盘为横向阿克曼模式里程计。
4、优选的,所述四舵轮底盘的底盘切换仅允许在静置状态下进行切换。
5、优选的,所述前向阿克曼模式里程计和横向阿克曼模式里程计包括:四舵轮底盘横向速度、四舵轮底盘纵向速度、四舵轮底盘转向角、四舵轮底盘角速度、四舵轮底盘横向距离、四舵轮底盘纵向距离。
6、优选的,所述原地旋转模式里程计包括:四舵轮底盘
7、优选的,所述前向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘横向速度计算公式如下:
8、,
9、所述前向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘纵向速度计算公式如下:
10、,
11、所述前向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘转向角计算公式如下:
12、,
13、所述前向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘角速度计算公式如下:
14、,,,
15、所述前向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘横向距离计算公式如下:
16、,
17、所述前向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘纵向距离计算公式如下:
18、,
19、其中,表示车速,、表示底盘车轮转向值,表示底盘长度,表示转弯半径,表示间隔时间,表示轮距。
20、优选的,所述横向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘横向速度计算公式如下:
21、,
22、所述横向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘纵向速度计算公式如下:
23、,
24、所述横向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘转向角计算公式如下:
25、,
26、所述横向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘角速度计算公式如下:
27、,
28、所述横向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘横向距离计算公式如下:
29、,
30、所述横向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘纵向距离计算公式如下:
31、,
32、其中,、表示底盘车轮转向值,底盘宽度。
33、优选的,所述原地旋转模式里程计中四舵轮底盘横向速度计算公式如下:
34、,
35、所述原地旋转模式里程计中四舵轮底盘纵向速度计算公式如下:
36、,
37、所述原地旋转模式里程计中四舵轮底盘角速度计算公式如下:
38、。
39、本专利技术的优点在于:本专利技术可以提高多模式底盘在机器人中的使用率,同时可以拓展机器人的运动控制模式,有助于机器人导航过程中确定定位及运动状态,从而扩展机器人的使用场景。
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1.一种四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,多模态里程计包括前向阿克曼模式里程计、横向阿克曼模式里程计、原地旋转模式里程计,四舵轮底盘通过调整四轮的角度调整运动模式;当四舵轮底盘的前方为正方向,四轮角度均为0时,四舵轮底盘为前向阿克曼模式里程计,四舵轮底盘的左转为正方向,四轮角度值绝对值在 45度左右时,四舵轮底盘为原地旋转模式里程计,四舵轮底盘的左侧为正方向,四轮角度值为90度时,四舵轮底盘为横向阿克曼模式里程计。
2.根据权利要求1所述的四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,所述四舵轮底盘的底盘切换仅允许在静置状态下进行切换。
3.根据权利要求1所述的四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,所述前向阿克曼模式里程计和横向阿克曼模式里程计包括:四舵轮底盘横向速度、四舵轮底盘纵向速度、四舵轮底盘转向角、四舵轮底盘角速度、四舵轮底盘横向距离、四舵轮底盘纵向距离。
4.根据权利要求1所述的四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,所述原地旋转模式里程计包括:四舵轮底盘横向速度、四舵轮底盘纵向速度、四舵轮底盘转向角。
5.根据权利要求3所述的
6.根据权利要求5所述的四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,所述横向阿克曼模式里程计中四舵轮底盘横向速度计算公式如下:
7.根据权利要求6所述的四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,所述原地旋转模式里程计中四舵轮底盘横向速度计算公式如下:
...【技术特征摘要】
1.一种四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,多模态里程计包括前向阿克曼模式里程计、横向阿克曼模式里程计、原地旋转模式里程计,四舵轮底盘通过调整四轮的角度调整运动模式;当四舵轮底盘的前方为正方向,四轮角度均为0时,四舵轮底盘为前向阿克曼模式里程计,四舵轮底盘的左转为正方向,四轮角度值绝对值在 45度左右时,四舵轮底盘为原地旋转模式里程计,四舵轮底盘的左侧为正方向,四轮角度值为90度时,四舵轮底盘为横向阿克曼模式里程计。
2.根据权利要求1所述的四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,所述四舵轮底盘的底盘切换仅允许在静置状态下进行切换。
3.根据权利要求1所述的四舵轮底盘的多模态里程计,其特征在于,所述前向阿克曼模式里程计和横向阿克曼模式里程计包括:...
【专利技术属性】
技术研发人员:郝济耀,程瑶,王怀震,
申请(专利权)人:山东新一代信息产业技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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