四轮主动驱动/转向机器人多配置动力学模型

本文主要探讨了"多配置主动驱动/转向四轮机器人结构的通用动力学模型"，发表在2016年的《机器人学》(Robotica)期刊上，卷号34，页码2309-2329。该研究由埃德加·马蒂内斯-加西亚、埃里克·勒林-加西亚和拉斐尔·托雷斯-科多巴三位作者合作完成，他们在墨西哥自治城巿瓜达拉哈拉的工程与技术学院进行研究。文章被授权于剑桥大学出版社，并带有DOI:10.1017/S0263574714002938。 研究的核心是提出一种通用的控制策略，旨在实现四轮驱动/转向(4WD4S)机器人系统的自动多配置。这种系统具有创新的机械设计，每个车轮都配备了12个自由度（DOF），包括主动驱动、转向以及通过主动/被动减震器实现的车轮滚动和悬挂俯仰控制。特别值得注意的是，模型中包含了车轮俯仰角，这意味着车轮与机器人侧面的接触点会随着时间沿机器人侧向线性移动。 作者们所提出的动力学模型不仅考虑了传统的驱动和转向控制，还引入了主动悬架技术，这在提高车辆稳定性、灵活性和动态性能方面具有重要意义。模型的建立基于严谨的推理和理论分析，旨在优化机器人在各种行驶条件下（如复杂地形或动态行驶）的运动性能和操控能力。 这项研究对于多轮机器人技术的发展具有重要的理论价值，它不仅扩展了四轮机器人设计的可能性，还为未来智能车辆和自主驾驶系统提供了关键的动力学基础。通过理解并应用这种多配置动力学模型，工程师们能够更好地设计出适应性强、性能优越的四轮机器人，使其在工业自动化、农业机械、军事应用等领域发挥重要作用。