機(jī)器人移動平臺運(yùn)動參數(shù)校準(zhǔn)

3.1 參數(shù)校準(zhǔn)方法思路

參考《差速驅(qū)動機(jī)器人輪間距校準(zhǔn)》的思路：控制機(jī)器人做自旋運(yùn)動，運(yùn)動到目標(biāo)位姿后停止，觀察機(jī)器人實(shí)際停止位姿與理論停止位姿的偏差，調(diào)整構(gòu)型參數(shù)，以盡可能縮小偏差。

為什么可以采用上述自旋方式來校準(zhǔn)上述兩種全向移動平臺的構(gòu)型參數(shù)？

觀察公式（3-4），當(dāng)全向機(jī)器人僅做自旋運(yùn)動時(shí)的運(yùn)動學(xué)方程，所有驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速大小相同，在輪直徑已校準(zhǔn)的前提下，所有驅(qū)動輪按照設(shè)定大小的轉(zhuǎn)速朝設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動，那么機(jī)器人將會以確定的角速度繞幾何中心旋轉(zhuǎn)，如果機(jī)器人幾何中心角速度是準(zhǔn)確的，則運(yùn)動設(shè)定時(shí)間后，機(jī)器人會停留在確定的位姿（是可通過運(yùn)動學(xué)方程計(jì)算的），假如停留的實(shí)際位姿和理論計(jì)算位姿不重合，則說明公式（3-4）中的參數(shù)不準(zhǔn)確，也就是機(jī)器人構(gòu)型參數(shù)不準(zhǔn)確，故需要調(diào)整構(gòu)型參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)上述停留的實(shí)際位姿和理論計(jì)算位姿盡可能重合，當(dāng)位姿重合時(shí)對應(yīng)的構(gòu)型參數(shù)就是實(shí)際準(zhǔn)確的參數(shù)，也就校準(zhǔn)完成了。

3.2 全向輪移動平臺參數(shù)校準(zhǔn)

基于上述分析，這里先以全向輪移動平臺為例，結(jié)合理論推導(dǎo)，闡述校準(zhǔn)過程。

同樣的，為便于觀察自旋運(yùn)動停止后的位姿，所以設(shè)定機(jī)器人勻速自旋整周，這樣便于對比自旋整周前后的位姿偏差，自旋整周所需時(shí)間t可表示為

通過前文的論證分析，可以看出全向移動平臺的構(gòu)型參數(shù)校準(zhǔn)原理和方法都非常相似，但是也存在一定差異：在《常見移動機(jī)器人多角度對比分析》一文中有提到，全向移動機(jī)器人的質(zhì)量分布對機(jī)器人運(yùn)動精度是存在較大影響的，質(zhì)量分布不均，即使控制機(jī)器人驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速相同，也難以實(shí)現(xiàn)完美的自旋運(yùn)動，且麥輪全向移動平臺是4個(gè)驅(qū)動輪，精準(zhǔn)控制難度是比全向輪全向平臺要大的，運(yùn)動控制更有難度。

而從前文分析可知，正確的校準(zhǔn)流程是：先調(diào)節(jié)機(jī)器人質(zhì)量分布，保證機(jī)器人能夠做嚴(yán)格的直線運(yùn)動和自旋運(yùn)動，接著再校準(zhǔn)驅(qū)動輪的輪直徑《常見移動機(jī)器人輪直徑校準(zhǔn)》，最后再校準(zhǔn)本文提到的構(gòu)型參數(shù)。

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