[发明专利]一种机器人双轮差动越障底盘运动轨迹获取方法

权利要求书

1.一种机器人双轮差动越障底盘运动轨迹获取方法，其特征是：包括以下步骤：

1)取得各个转动轮的转动状态；

2)建立越障底盘运动学模型，确定小车整体质心O点在两轮轴中心距离D(t)上的位置p_o；

3)计算出底盘运动中p_o处的速度大小V_O和路径P(t)；

4)建立小车底盘路径函数与偏航角函数，计算质心的运动坐标；

5)根据步骤4)的运动坐标建立，带入各转动轮的转动状态，输出小车的运动轨迹。

2.如权利要求1所述的机器人双轮差动越障底盘运动轨迹获取方法，其特征是：所述步骤2)中，按照以下公式计算小车质心O点在D(t)上的映射位置为p_o处：

D＝2(R_k+R_d)

D为小车在静止和水平时候的两轴距离；

R_d为弹簧上方固定点与驱动轮中心距离；

R_k为弹簧下方固定点与底盘中心距离。

3.如权利要求1所述的机器人双轮差动越障底盘运动轨迹获取方法，其特征是：所述步骤3)中，按照下列公式计算底盘运动中p_o处的速度大小V_O和路径P(t)：

其中，R为驱动轮半径；

R_d为弹簧上方固定点与轮中心距离；

R_k为弹簧下方固定点与底盘中心距离；

θ_dl为左轮轴与x轴夹角；

θ_dr为右轮轴与x轴夹角；

θ_wl为左轮的转角角度；

θ_wr为右轮的转角角度；

为左轮的转动角速度；

为右轮的转动角速度；

4.如权利要求1所述的机器人双轮差动越障底盘运动轨迹获取方法，其特征是：所述步骤3)中，按照下列公式简化计算p_o处的速度大小V_O和路径P(t)：

认为θ_dl＝θ_dr；p_o近似等于2(R_k+R_d)；简化(2-3)，即确定新的质心运动公式为：

5.如权利要求1所述的机器人双轮差动越障底盘运动轨迹获取方法，其特征是：所述步骤4)中，包括以下步骤：

41)建立偏航角函数如下：

42)按照下列公式计算θ_dl，θ_dr：

其中，l₀为弹簧的初始长度；

k为弹簧的弹性系数；

m为小车质量；

g为重力加速度；

l为弹簧的长度，

43)按照下列公式计算小车底盘路径函数，获得质心的运动坐标O(x,y)(t)；

其中，θ_wl(t)为t时刻左轮转动角度；

θ_wr(t)为t时刻右轮转动角度。