机器人运动控制算法(自动机器人移动小车主要算法原理浅析)
Posted
篇首语：志高品高，志下品下。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了机器人运动控制算法(自动机器人移动小车主要算法原理浅析)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
机器人运动控制算法(自动机器人移动小车主要算法原理浅析)
移动小车的算法原理
现在有很多智能小车出现在大街上，大家会好奇这玩意和遥控车有啥区别？基础版本最大的区别就是智能小车知道自己在哪！知道去哪里！这个就需要坐标的概念，下面文章就是简单介绍下小车的坐标转换关系！
对于基础的自动化移动小车，非常重要的是：
- 我们要知道小车在哪？
- 怎么让小车到达指定位置？
知道这两点我们就可以编程让小车按照程序逻辑运行！
我们用一个小车模型在世界坐标系里图示讲解这些原理，原理很简单！
下面就用图示分四步一步一步讲解的这个原理：
第一步：
图1中，小车在世界坐标系O里，小车用后轮电机作为原点建立自己的坐标系V；
想知道小车在哪里，其实就是表示小车坐标系V在世界坐标系O中的位置！
第二步：
找到我们已知的参数：
小车的运动速度（电机速度）Vx，沿着Xv坐标系方向；
小车的转向角度r，可由转向轮电机得出；
小车的轴距L，机械参数，固定不变的;
如图2，这几个参数我们能推出所有需要的数据！
第三步：
怎么求小车基于自身坐标系下的位置？
小车拐弯有个旋转中心ICR，小车速度是Vx，虽然小车在拐弯，小车的速度依然是Vx，速度方向就是R1半径圆的切线方向！进而可以求出角速度：
Cv=Vx/R1；
通过三角函数可以求出：
R1=L/tan（r）；
通过小车速度，可以得出小车行走的距离；
R1、角速度Cv和小车走的距离知道后，就可以求小车相对于自身坐标系的下个点的坐标X/Y值了！
第四步：
小车基于自身坐标系下的值知道后，后面就是把坐标系转换成世界坐标系了，转换二维坐标系的唯一参数就是坐标系旋转角度b，如下图所示！
知道了角度b，可以求出，世界坐标系O下的小车速度：
Ox=Vx * cos（b）；
Oy=Vx * sin（b）；
进而再求出小车在世界坐标系下的坐标值！
角度b怎么得到的？
理论情况下，小车需要一个基点，就是把小车坐标系和世界坐标系重合，通过速度和转向角的变化求出b，实际使用中会借助外部设备陀螺仪或外部传感器或视觉精确定位！
自动小车的简单算法原理就阐述到此！
现实的小车会复杂很多，需要各种各样的传感器，视觉，运动控制算法，机械上还需要阿克曼转向机构，但是最基本的切入点就是我上面所说的！
大家感觉有用或者有兴趣，请关注我，我会持续给大家更新有趣的实用的程序和框架知识！
相关参考
想做汽车配件怎么做(彼尔姆理工大学科学家的算法将自动制造汽车和火箭零件)
...工材料的精度并不总是符合要求，因此必须在过程中引入控制元素。它的不足导致产品质量低下，它的过量导致机器的生产率低下。为了在Scylla和Charybdis之间无损失地通过，彼尔姆理工大学的科学家们开发了一套优化的控制和测...
旋转门门轴(看见门就开？CMU研发新型机器人算法，准确预测日常家具操纵方法)
在日常生活中，我们接触的家具多为“铰接物体（articulatedobjects）“。何谓铰接物体呢？比如，抽屉有一条可以抽拉的轨道，门有一个垂直的旋转轴，烤箱有一个水平的旋转轴。这种由关节连接起来的物品，我们就叫它“铰接物...
...个系统通过图像识别技术感知赛道路况，进而使用PID算法控制智能车的速度和方向，实现智能车的自动导航功能。三维建模使用SolidWorks软件对智能车进行建模分析。硬件电路硬件电路主要分为4个子部分：摄像头
方案有哪些类型(一文读懂机器学习常用算法的基本概念和适用场景)
...GeorgeE.P.Box的名言：Allmodelsarewrong,butsomeareuseful.没有哪一种算法能够适用所有情况，只有针对某一种问题更有用的算法。机器学习算法不会要求一个问题被100%求解，取而代之的是把问题转化为最优化的问题，用不同的算法优化问...
机器定位(基于机器视觉系统的白芦笋芽定位算法与采收路径优化)
...vepositionschematicbetweenwhiteasparagussproutsandridgesurface图2白芦笋机器人采收流程Fig.2Harvestingprocessofwhiteasparagusrobot图3图像标定与角点检测Fig.3Imagecalibrationandcornerdetection图4不同时间和天气情景中的白芦笋尖照片Fig.4Phot
热熔胶涂布机通常的热熔胶涂布机控制系统中一般控制结构与其他自动化机器相同，业已形成了相对稳定的模式，知识库由数学过程模型、辨识与估计算法、控制器运行方法和控制性能判据组成。由于热熔胶涂布机自动化系统的...
热熔胶涂布机通常的热熔胶涂布机控制系统中一般控制结构与其他自动化机器相同，业已形成了相对稳定的模式，知识库由数学过程模型、辨识与估计算法、控制器运行方法和控制性能判据组成。由于热熔胶涂布机自动化系统的...
机器人代替人工后果(哪些打工人会被机器人替代？最新算法给你答案)
谈到智能机器人的未来，人们通常会问的第一个问题是：它们会让多少工作岗位消失？不管答案是什么，第二个问题很可能是：我如何确保我的岗位不在其中？近日，《科学机器人》杂志上发表了一项最新成果，来自瑞士洛桑联...
机器人小车(主动避障，自动充电首台升级版“机器人小车”入驻车谷企业)
...的康明斯电力（中国）有限公司工厂内，一台小巧的工业机器人小车载着黄色的物料小车快速穿梭着，取货、行驶、转弯、放料……一气呵成。“这是我们的新‘工友’，IMR（工业移动机器人）。”一旁的协作人员介绍。长江日...
利用新的神经机器人平台和电极测量，瑞士洛桑联邦理工学院研究人员解码了帕金森病是如何导致患者大脑失调，损害其行走等运动能力的。这一发现揭示了大脑中丘脑下核区域如何协调腿部肌肉的激活，并提出了可检测患者“...