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機器人底盤的主要設備:電機 驅動器 底盤控制器 其它設備

來源:電子發燒友     編輯:創澤   時間:2022/7/25   主題:其他 [加盟]

移動機器(qi)(qi)人底盤(pan)(pan)(pan)主要包含電(dian)(dian)(dian)機,電(dian)(dian)(dian)機驅(qu)動器(qi)(qi),底盤(pan)(pan)(pan)控制器(qi)(qi)和(he)其它設備。底盤(pan)(pan)(pan)控制器(qi)(qi)與電(dian)(dian)(dian)腦(nao)通信,把電(dian)(dian)(dian)腦(nao)指(zhi)令(ling)解析后發送(song)給(gei)電(dian)(dian)(dian)機驅(qu)動器(qi)(qi),同時控制器(qi)(qi)底盤(pan)(pan)(pan)其它設備,比如碰撞(zhuang)傳感(gan)器(qi)(qi),避(bi)障傳感(gan)器(qi)(qi),充放電(dian)(dian)(dian)管理,或者聲(sheng)光設備等。也有底盤(pan)(pan)(pan)不用(yong)底盤(pan)(pan)(pan)控制器(qi)(qi),電(dian)(dian)(dian)腦(nao)直接(jie)控制電(dian)(dian)(dian)機驅(qu)動器(qi)(qi),構成(cheng)最(zui)簡單的機器(qi)(qi)人底盤(pan)(pan)(pan)。

一、差動底盤

差(cha)動底盤主要由兩個(ge)(ge)(ge)直流(liu)電機、前后兩個(ge)(ge)(ge)萬向輪(lun)構成。萬向輪(lun)采用減(jian)震(zhen)設(she)計,保證(zheng)四個(ge)(ge)(ge)輪(lun)子同時接地,避免出(chu)現打滑現象。

差動底盤原理圖

V=(Vr+Vl)/2 左右輪的(de)速(su)度(du)除以2是底盤的(de)速(su)度(du)V 

W=(Vr-Vl)/L 左右輪(lun)(lun)速度(du)差除以輪(lun)(lun)子間距(ju)是(shi)偏航(hang)角(jiao)W 

推(tui)導(dao):Vr=V+L*W/2 Vl=V-L*W/2 

速度V(mm/s)與轉(zhuan)速的方程:n=V*60/(Pi*R) R是(shi)輪(lun)子直(zhi)徑

二、四驅底盤

四驅底盤最(zui)大的問題是沒有轉向輪(lun)(lun),轉彎的時完全靠四個輪(lun)(lun)子的摩(mo)擦(ca)力實現,特別是原地(di)轉圈(quan),比較考驗電機功率(lv)和(he)輪(lun)(lun)胎質 量

方案有兩種,一種是(shi)四個(ge)(ge)(ge)輪(lun)子四個(ge)(ge)(ge)電機,優點是(shi)結構簡單,缺點是(shi)四個(ge)(ge)(ge)輪(lun)子不(bu)能完全(quan)同步(bu),會有啟停誤差,導(dao)致輪(lun)子堵轉。

另一種是兩個電機(ji),前后(hou)(hou)兩個輪(lun)子通過同步帶(dai)連接(jie),前后(hou)(hou)輪(lun)之間沒(mei)有了啟停誤差,電機(ji)功率選擇稍(shao)大一點,跑柏油路毫(hao)無(wu)壓 力。 

四驅底盤原理圖

三、履帶底盤

履帶底盤主要是(shi)結(jie)構復雜,控制方法(fa)與差動完全相同

履帶機器人底盤

四、全向麥克納姆輪底盤

麥克納姆輪的運動(dong)(dong)學(xue)方程比較復雜,包含三(san)個(ge)參(can)數,速度spped、偏航角(jiao)omega和自旋角(jiao)度theta,與差動(dong)(dong)底盤(pan)(pan)相比多了自旋角(jiao)度theta。電(dian)腦通過RS485發送指令給(gei)底盤(pan)(pan)控(kong)制器,speed(單(dan)位mm)和omega(單(dan)位rad/s*1000)和theta(單(dan)位 °),底盤(pan)(pan)控(kong)制器解析后(hou)發 送給(gei)四個(ge)電(dian)機驅動(dong)(dong)器。

全向麥克納姆輪底盤原理圖





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