外文翻译---瑞典轮式全方位移动机器人 中文版

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1、设计巴巴工作室www.88doc88.com瑞典轮式全方位移动机器人运动学分析与控制乔瓦尼因迪韦摘要瑞轮式机器人已经收到了越来越多的关注过去数年。他们的动学模型有有趣的性质流动性和可能的条件奇点。本文所涉及的问题的运动学建模，奇异性分析和运动控制1通用汽车配备瑞典车轮。指数计算，移动机器人运动学，移动机器人，运动控制，轮式机器人。一引言在过去的几年中，瑞典轮式全方位移动机器人中得到越来越多的移动机器人注意研究界。一家瑞典轮不同于普通轮事实上，在滚筒安装在其周边（见图。1）。如果所有滚筒平行，彼此就错位轮毂轴，他们将提供额外的流动性程度，对于一个传统

2、的完美滚轮。如图所示的车轮。1是通常被称为mecanum或瑞典车轮：其设计参数之一是之间的角γ辊轧制方向G和轮毂轴方向每小时典型γ值=45，γ=0◦◦，如图所示。1（左，右的情况下，分别）。请注意，退化情况γ=90◦没有实际利益，因为它将使传统的车轮一样的流动性。设计巴巴工作室www.88doc88.com图。2。三轮omnidrive机器人：几何模型该单位向量n纬H是赞同轧辊鈥檚轴的主要车轮周长和u纬小时：=n的纬Ĥ脳K表显示瞬时切线速度与旋转方向围绕相关的滚子ñ纬小时。所有的车轮被假定为相同，并具有相同的半径蚁。该机构在固定框架心连心轮位置记波

3、黑。每个轮毂轴，即单位向量，单位向量车轮鈥檚主要旋转轴，是指由尼克：新罕布什尔州=1。终于每个车轮，单位向量恩：=新罕布什尔州脳k是定义说明瞬间，作为一个后果轮切线速度方向其周围旋转的新罕布什尔州。请注意，参考图。1，单位向量u纬h和新罕布什尔州将符合G和H分别。在由于假设，所有的K例外推出向量平行地平面体育。设计巴巴工作室www.88doc88.com鉴于任何两个三维向量的组件A和B在共同正交框架，其载体的产品将被计算使用斜对称矩阵S（·），使得a×b=S(a)b.VC的调用这些机器人中心（如点线速度显示c的图。2）和ωK表的角速度矢量，速度矢量

4、的VH每一个全方位的轮毂中心将得到由vh=vc+ωk×bh,h=1,2,3,...,N.考虑到通用心连心轮和目前的时间下降指数H为简谱记谱法清晰起见，在完美的滚动的情况下，的速度v=给出的VH（2）将身体的实现滚筒旋转的车轮周围nγ和周围旋转的翻译也就是说，假设nγ和n是不对齐，即γ=（2ν+1）90◦，其中ν是一个整数v=αuγ+βu这意味着nTv=α_nTuγ_nTγv=β_nTγu_因而v=nTvnTuγuγ+nTγvnTγuu.请注意，滚子自转引起周围第一届nγ在右边的（3）是完全被动而车轮旋转引起周围上右边第二个任期ñ3）假定为积极的汽车

5、生产。新罕布什尔州q˙调用每小时角速度与在人体中固定帧心连心电机相关，在完美的滚动的情况下，与“联合”和绘图速度q˙在任何给定相应的速度v轮毂将给予nTγuTnγv=ρq˙其中的贡献设计巴巴工作室www.88doc88.comnTvuTγnuTγ在Uv的方向已经明确承担不利于ρq˙，如完善的滚动给予假说，它完全产生滚筒的被动轮换。代（2）回（4），鉴于这uThnγĤ=-余弦的任何Hγ，一得到−1cosγnTγhvc+1cosγnTγhS(bh)kω=ρq˙由所有的向量投影（5）一个共同的体与固定框架其第三轴等于K⊥磷，在termnTγ和承（波黑）K

6、的结果nTγhS(bh)k=nγxhbyh−nγyhbxh=−bThuγh总结，（5）可以作为通用组件解释逆微分运动学方程矩阵形式M_vcω_=ρq˙cosγM=−nγx1nγy1bT1uγ1nγx2nγy2bT2uγ2.........nγxNnγyNbTNuγN∈IRN×3智能道路网和Q˙∈×1是联合速度向量。方程（7）及（8）代表通用运动学模型[9]瑞典轮式车辆与N轮。相反，其他大多数模型介绍在文献中是相对固定的三，四个轮子的配置，他们让一个有充分详细的车辆运动学分析设计巴巴工作室www.88doc88.com作为一种性能不仅辊轮毂

7、定向γ功能，但也相对轮位置。这种分析可能会非常有用的机械和控制系统的汽车设计。假设COS的γ=0，而M有等级3，方程（7）可以用来计算所需的车辆速度为关节速度命令（及物动词光盘，ωd）笔。特别是，下面的引理成立。引理1：由于瑞典的轮式移动机器人与N相同半径ρ满足（7）轮毂，任何需要的车辆速度（及物动词光盘，ωd）笔可以实现通过使用适当的关节速度q˙d如果且仅当下列所有条件成立：C.1节COS的γ=0;特别是，q˙d=1ρcosγM_vcdωd_.在以前的条件C.1节或任何违反对应丰富的新石器时代晚期以一种不同的运动学奇异：侵犯的状况C.1节将对应的

8、控制权力全部损失，而违反将丰富的新石器时代晚期的条件对应于一个可控的损失，对于任何输入q˙，国家衍生物（室速的选择ç，ω）