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不同移動機器人有著不同的構型,不同構型會帶來性能上的差異,性能上的差異決定了其應用的場景。本文主要從本體構型及輪子等方面對常見移動機器人底盤結構進行介紹分析。單舵輪,單舵輪結構是較簡單的底盤結構之一,其底盤結構由1個舵輪、 2個定向輪組成,在叉車上面有著非常普遍的應用。單舵輪底盤結構可以直接適應各種地面,保證驅動舵輪一定著地。結構簡單、成本低,由于是單輪驅動,無需考慮電機配合問題,適用于普遍的環(huán)境和場合。輪式機器人底盤應經(jīng)常檢查并發(fā)現(xiàn)有腐蝕性。杭州服務機底盤生產(chǎn)
四輪差速只有一種差速轉向的運動模式,主要是靠滑動轉向,相比于滾動摩擦,滑動摩擦對輪胎的損耗極大,尤其是在水泥等硬質(zhì)路面,四輪差速機器人在水泥路面極易留下輪胎磨痕。雖然可以實現(xiàn)原地轉向,小巧靈活等優(yōu)點,但同時導致輪胎與配件損耗較大,無法滿足長時間穩(wěn)定運行的應用需求。總的來說,對于底盤的性能,我們有如下幾點要求:一是確保在所有路面條件下驅動輪都能與地面充分接觸以傳遞有效的牽引力;二是在空載和滿載狀態(tài)下都能提供足夠的正壓力以保證AGV能夠爬上設計坡度;三是要確保較大牽引力能夠滿足克服滾動摩擦阻力和坡度方向上自重分量的需要。鹽城服務機底盤出廠價機器人底盤是機器人的基礎結構,用于支撐和移動機器人的其他部件。
單舵輪驅動結構【適合1T以上負載,牽引車,叉車類應用場景】,單舵輪驅動結構是較簡單的結構之一,其結構由1個舵輪和2個定向輪組成,在叉車上面有著非常普遍的應用。這種結構可以直接適應各種地面,保證驅動舵輪一定著地。根據(jù)車重心分布的不同,舵輪是大概會承擔50%的自重,所以牽引力非常強。 但其缺點也顯而易見,單輪驅動的AGV在行駛過程中容易發(fā)生偏移,并且轉彎時需要采用一定的技巧進行控制。雙舵輪驅動結構【適合1T以上負載,同時要求可以任意方向平移的場合】,雙舵輪驅動結構是目前市場上較常見的結構之一,其結構由兩個驅動輪和一個或多個非驅動輪組成,通常應用于中等載重的AGV上。由于其結構設計合理,可以更好地保持AGV在直線行駛時的穩(wěn)定性,并且轉彎時無需特殊技巧,因此在市場上得到了普遍應用。
市場上常見的一種底盤結構是雙舵輪驅動。它采用兩個驅動輪和一個或多個非驅動輪,特別適合中等載荷的AGV。由于其設計的優(yōu)越性,該結構能有效維護AGV在直線行進中的穩(wěn)定性,并且轉彎操作相對簡便。雙舵輪驅動常見的結構布局有中心線布局和對角布局兩種。另外,兩輪差速驅動結構也是一種流行的底盤設計,適用于500KG到1.5T負載范圍的AGV。根據(jù)輪子數(shù)量的不同,它可以進一步細分為三輪和六輪兩種結構。三輪結構簡單易行,在服務機器人領域普遍應用,但在原地旋轉時占用空間較大;而六輪結構更為復雜,必須做特殊的浮動處理來確保驅動輪始終有效著地。應經(jīng)常觀察機器人底盤,發(fā)現(xiàn)有損壞,特別是油漆摩擦掉的地方,應及時處理,防止腐蝕區(qū)域擴大。
伺服電機的控制,本文主要介紹CAN總線通信方式,RS485的連接方式不在我們的討論范圍之內(nèi)。SDO模式,一般是電機驅動器上電之后的默認模式。通俗的說,SDO控制模式就是一種「一問一答」的控制模式。驅動器作為Server提供服務,控制端設備(一般為主機)作為Client根據(jù)對象字典發(fā)送報文給驅動器,驅動器會根據(jù)收到的報文執(zhí)行相應的動作,并且同時反饋一個報文給控制端設備。舉個例子,通過 SDO 消息將數(shù)據(jù) 0x2064 寫入到索引為 0x60FF,子索引為 3 的對象字典中:0x601 2F FF 60 03 64 20 00 00 Client -> Server,0x581 60 FF 60 03 00 00 00 00 Server -> Client,也就是說,我們可以通過SDO模式對驅動的參數(shù)進行改變從而控制電機。比如,給字典中的速度設置地址發(fā)送實時速度值,同時也可以通過讀取反饋的方式獲取編碼器的值。引進具有世界先進技術水平的大功率輪式底盤,價格和維修費用都較高。鹽城服務機底盤出廠價
底盤的設計應考慮到機器人的尺寸和外觀要求,以滿足不同用戶的審美需求。杭州服務機底盤生產(chǎn)
輪式里程計就是把機器人在這個很小的路程里的運動可以看成直線運動。然后就是這里實際上是對速度做一個積分,正運動學模型(forwardkinematicmodel)將得到一系列公式,讓我們可以通過四個輪子的速度,計算出底盤的運動狀態(tài);而逆運動學模型(inversekinematicmodel)得到的公式則是可以根據(jù)底盤的運動狀態(tài)解算出四個輪子的速度。我們的速度是由嵌入式設備測試來的很短時間內(nèi)的一個速度,上式中,input是在時間內(nèi)輪子編碼器增加的讀數(shù),ppr是編碼器的線數(shù),r是輪子半徑。式中的分子實際上是在算內(nèi)輪子的平均線速度,但這只是其中一個輪子的速度,車子中心的速度實際是左輪的速度加右輪的速度/2,即這個速度的估計精度和編碼器的精度有很大關系,而且輪子不能打滑空轉。杭州服務機底盤生產(chǎn)