假定一个差动驱动机器人有不同直径的两个轮,左轮的直径为2m,右轮直径为3m,两轮1=5。机器人处在0=π/4,当机器人以速度6转动两轮,计算机器人在全局参考框架的瞬时速度。确定2,y,和白。
时间: 2023-07-14 13:13:27 浏览: 114
我们可以使用差动驱动机器人运动学方程来计算机器人的瞬时速度。该方程为:
v = (r/2) * (wL + wR)
其中,v是机器人在全局参考框架的瞬时速度,r是机器人的轨迹半径,wL和wR是左右轮的角速度。
首先,我们需要计算机器人的轨迹半径。由于机器人在旋转时,它的中心点会围绕着一个半径为R的圆弧运动,我们可以使用以下公式计算R:
R = L/2 * (wL + wR) / (wR - wL)
其中,L是机器人的轮距,即两个轮子之间的距离。
根据题目给出的数据,L=1.5m,wL=6/2π=0.9549rad/s,wR=4/3*6/2π=1.2732rad/s。代入上述公式,可以计算得到R≈2.25m。
接下来,我们可以使用上述运动学方程计算机器人的瞬时速度。代入r=2.25m,wL=0.9549rad/s,wR=1.2732rad/s,可以得到:
v = (2.25/2) * (0.9549 + 1.2732) ≈ 1.986m/s
因此,机器人在全局参考框架的瞬时速度约为1.986m/s。
对于问题2,y是机器人在全局参考框架中的纵向位置。由于机器人在0=π/4时开始旋转,因此我们可以假设它的起始位置为(0,0)。在机器人旋转的过程中,它的中心点会沿着一个半径为R的圆弧运动,因此y的变化量可以表示为:
Δy = R * (1 - cos(π/4)) ≈ 0.9m
因此,机器人在全局参考框架中的纵向位置约为0.9m。
对于问题3,白是机器人在全局参考框架中的朝向角度。由于机器人在0=π/4时开始旋转,因此它的朝向角度应该为π/4。在旋转过程中,机器人的朝向角度会随着它的旋转而改变。我们可以使用以下公式计算机器人的朝向角度:
θ = θ0 + Δθ
其中,θ0是机器人旋转前的朝向角度,Δθ是机器人旋转过程中改变的角度。由于机器人旋转的方向是逆时针的,因此Δθ应该为:
Δθ = (wR - wL) * t / L
其中,t是机器人旋转的时间。由于题目中没有给出旋转的时间,因此我们无法确定Δθ的值。因此,我们无法准确地计算机器人在全局参考框架中的朝向角度。