不同類型機器人底盤的ROS速度是怎麼樣

不同機製機分別包括差分驅動、阿卡曼輪驅動、三輪驅動、舵輪驅動、奧姆輪驅動、麥克納姆輪。在ros體係下，速度一般有geometry_msgs/Twist來表示。一般對於底盤的移動地盤來說，隻會有xy以及 垂直於地麵Z方向上的旋轉w，三個數值來定義。

機器人底盤構造

移動機器人的底盤結構設計有很多種，其中每一種還有一些細分。這裏隻介紹比較粗的大類，其中主要有差分驅動，阿卡曼輪驅動，三輪驅動，舵輪驅動，奧姆輪驅動。

每一個對於給定ros速度信息時的速度解析，會根據其自身的構造與運動特點而發生變化，下麵就會針對每一個構造，給出具體的速度解析公式，以方便之後有需要時參考。其中有一些共同的基礎理論，及底盤的旋轉中心ICC到每個輪子計算出的方向應該是垂直的，而對應輪子的速度為 到輪子的距離r 乘以角速度w。

差分驅動

差分驅動是最常見的一種驅動方式，相對來說也是最簡單的一種，其中差速還可以分為兩輪差速，多輪兩側差速，多輪履帶差速等等，其外形雖有差別，但核心基本類似。主要是通過控製底盤兩側的速度（大小與方向），使得底盤可以達到設定速度與朝向。 差分解析的文章很多，這裏就不再贅述，分享一下別人的文章內容即可。例如這裏的差分驅動簡介 ，簡介2 以及ROS速度解析。 其主要需要知道一些必要的物理參數，例如機器人的寬度等。

這裏主要想說一下，差速輪的可能出現的問題。 第一個，DC電機控製輪子時，由於電機性能的微小差異，在給定相同速度下，輪子出現快慢不一的情況，可能需要一個比例參數，來調和兩邊的電機速度。第二，由於差分很大程度上依賴地麵摩擦，而在打滑的情況下，很容易出現給定速度與實際速度出現差異，對行走效果產生影響，甚至會出現一定程度上的側移。

阿卡曼驅動

來自百度百科，阿克曼轉向機構是為了解決汽車在轉向時，由於左、右轉向輪的轉向半徑不同所造成的左、右轉向輪轉角不同的問題。根據阿克曼轉向幾何設計轉向機構，在車輛沿著彎道轉彎時，利用四連杆的相等曲柄，可以使內側輪的轉向角比外側輪大大約2~4度，使四個輪子路徑的圓心大致上交會於後軸的延長線上瞬時轉向中心，從而讓車輛可以順暢的轉彎。

三輪驅動

三輪驅動，主要由一個可以控製方向的前輪，與兩個控製速度的後輪組成，ICC的位置一定在垂直於後輪的水平線上。