舵輪AGV可以通過調整兩個舵輪的角度及速度,可以使小車在不轉動車頭的情況下實現變道,轉向等動作,甚至可以實現沿任意點為半徑的轉彎運動,有很強的靈活性。 因此在AGV行業,這種驅動方式應用很廣,但是目前能做好控制的廠家并不多。不容置疑,這一點上鳳凰動力應該是國内做的比較好的廠家。
該種AGV,一般包含兩個舵輪,通常布置在AGV車體中心前後、或AGV車體對角分布。如圖:
本文将以在車體中心前後分布方式的AGV為例,進行分析。
大家都知道舵輪的參數有線速度大小、角速度大小、舵向值(v,w,a)三個參數(舵輪線速度方向一定等于舵向值)。同時我們控制雙舵輪AGV去跟随路勁的時候,導航算法控制器也會給AGV下發線速度大小、線速度方向、角速度(不同于差速輪AGV,舵輪AGV可以全向行走,因此線速度方向是可以不同于AGV的航向角的,本文假設的線速度方向相對于AGV航向角),然後AGV舵輪驅動算法,将根據導航算法下發的三個參數來解算兩個舵輪的三個參數。
我們可以将該AGV簡化成兩個舵輪旋轉中心支點剛性連接的情況,以兩舵輪旋轉中心點來計算AGV線速度和角速度。
已知導航算法下發給AGV中心點的參數為(V,W,A),兩舵輪之間的距離D,求舵輪1的參數(V1,W1,A1),舵輪2的參數(V2,W2,A2)。如下圖:
我們其中W=W1=W2
第一步
已知參數(V,W,A),求AGV的旋轉半徑。
根據A可知旋轉半徑與AGV中心點速度的幾何關系,如下圖所示:
第二步
由于兩個舵輪旋轉中心支點與AGV是剛性連接,所以兩舵輪的中心支點必定與AGV旋轉中心同心。 将AGV旋轉中心與兩舵輪旋轉中心點連接,如下圖:
這裡問題變成了,已知A、R,求R1,R2,A1,A2;(提示簡單的三角幾何計算);
R1、R2、A1、A2就算到這裡。
第三步
ENJOY THE PROCESS
由于 r=v/w,W1=W2=W,
所以 V1=V*(R1/R);V2=V*(R2/R);
第四步
ENJOY THE PROCESS
将V1、V2、A1、A2分别解算出來,下發給兩舵輪控制器,雙舵輪AGV就可以按照你的導航算法去運動了。
先講到這一步,面對問題,工程師需具備獨立思考的能力,主動探索解決問題的方法。
另外,雙舵輪的裡程計,也可以根據此文章,倒推計算出來。
注:文章來源鄉下老農,版權歸原作者所有,侵删
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