[发明专利]四轮麦克纳姆轮巡检机器人运动控制方法

权利要求书

1.一种四轮麦克纳姆轮巡检机器人运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将巡检机器人在平面内的运动分解为X轴平动、Y轴平动、yaw轴自转三个独立分量；

B、计算巡检机器人的各个麦克纳姆轮的轴心速度；

C、将步骤B中巡检机器人的各个麦克纳姆轮的轴心速度分解为沿辊子方向的平行速度和垂直于辊子方向的垂直速度，计算巡检机器人的各个麦克纳姆轮的平行速度；

D、根据步骤C中巡检机器人的各个麦克纳姆轮的平行速度计算巡检机器人的各个麦克纳姆轮的转动速度；

E、根据步骤D中巡检机器人的各个麦克纳姆轮的转动速度控制巡检机器人在平面内运动。

2.如权利要求1所述的四轮麦克纳姆轮巡检机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤B计算巡检机器人的各个麦克纳姆轮的轴心速度的计算公式具体为：

$\stackrel{\→}{v}=\stackrel{\→}{v_t}+\stackrel{\→}{\mathrm{\ω}}\×\stackrel{\→}{r}$

其中，为麦克纳姆轮的轴心速度矢量，为巡检机器人的几何中心速度矢量，为yaw轴自转的角速度，为从巡检机器人的几何中心指向麦克纳姆轮的轴心的矢量。

3.如权利要求2所述的四轮麦克纳姆轮巡检机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤C中计算巡检机器人的各个麦克纳姆轮的平行速度的计算公式具体为：

${\stackrel{\→}{v}}_{\left|\right|}=\stackrel{\→}{v}\·\stackrel{\→}{u}=-\frac{1}{\sqrt{2}}{v}_x+\frac{1}{\sqrt{2}}{v}_y$

其中，为麦克纳姆轮的平行速度矢量，v_x为麦克纳姆轮的轴心速度在X轴方向的速度分量，v_y为麦克纳姆轮的轴心速度在Y轴方向的速度分量。

4.如权利要求3所述的四轮麦克纳姆轮巡检机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤D中计算巡检机器人的各个麦克纳姆轮的转动速度的计算公式具体为：

$v_{\mathrm{\ω}}=\frac{v_{\left|\right|}}{cos\frac{\mathrm{\π}}{4}}=\sqrt{2}(-\frac{1}{\sqrt{2}}{v}_x+\frac{1}{\sqrt{2}}{v}_y)=-v_x+v_y$

其中，v_ω为麦克纳姆轮的转动速度。