Exponenta Banner
exponenta event banner

Кинематическая модель велосипеда

Расчет движения автомобиля по кинематической модели велосипеда

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Инструментарий робототехнической системы/Алгоритмы мобильных роботов

  • Bicycle Kinematic Model block

Описание

Блок Bicycle Kinematic Model создает модель велосипедного транспортного средства для моделирования упрощенной автомобильной динамики транспортного средства. Эта модель представляет собой транспортное средство с двумя осями, определяемыми длиной между осями, Wheel base. Переднее колесо можно поворачивать с углом поворота psi. Курс транспортного средства theta определяется в центре задней оси.

Порты

Вход

развернуть все

Скорость транспортного средства, указанная в метрах в секунду.

Угол поворота транспортного средства, указанный в радианах.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Vehicle inputs параметр для Vehicle Speed & Steering Angle.

Угловая скорость транспортного средства в радианах в секунду. Положительное значение управляет транспортным средством влево, а отрицательное - вправо.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Vehicle inputs параметр для Vehicle Speed & Heading Angular Velocity.

Продукция

развернуть все

Текущее положение xy и ориентация транспортного средства, определяемые как вектор [x y theta] в метрах и радианах.

Линейные и угловые скорости транспортного средства, определенные как вектор [xDot yDot thetaDot] в метрах в секунду и радианах в секунду. Линейные и угловые скорости вычисляются путем взятия производной state выход.

Параметры

развернуть все

местозаполнитель.

  • Vehicle Speed & Steering Angle - скорость транспортного средства в метрах в секунду с углом поворота в радианах.

  • Vehicle Speed & Heading Angular Velocity - скорость транспортного средства в метрах в секунду с курсовой угловой скоростью в радианах в секунду.

Под колесной базой понимается расстояние между передней и задней осями транспортного средства, указанное в метрах.

Диапазон скоростей колес представляет собой двухэлементный вектор, обеспечивающий минимальную и максимальную скорости колес транспортного средства [MinSpeed MaxSpeed], заданную в радианах в секунду.

Максимальный угол поворота рулевого управления означает максимальную величину, которую транспортное средство может направлять вправо или влево, указанную в радианах. Значение по умолчанию, pi/4 обеспечивает транспортное средство с минимальным радиусом поворота, 0. Это свойство используется для проверки введенного пользователем состояния.

Начальный x-, y- положение и ориентация, тета, транспортного средства.

  • Interpreted execution - Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB ®. Дополнительные сведения см. в разделе Режимы моделирования (Simulink).

  • Code generation - Моделирование модели с использованием сгенерированного кода C. При первом запуске моделирования Simulink ® генерирует код C для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования, если модель не изменяется.

Настраиваемый: Нет

Примеры модели

Plan Path for a Bicycle Robot in Simulink

Планирование пути для велосипедного робота в Simulink

Демонстрация выполнения пути без препятствий между двумя расположениями на данной карте в Simulink ®. Тракт генерируется с использованием алгоритма планирования вероятностной карты дорог (PRM) («» RobotPRM «»). Управляющие команды для навигации по этому пути генерируются с помощью блока контроллера чистого преследования. Модель кинематического движения велосипеда моделирует движение робота на основе этих команд.

Ссылки

[1] Линч, Кевин М. и Фрэнк К. Парк. Современная робототехника: механика, планирование и управление 1-й ред. Кембридж, Массачусетс: Cambridge University Press, 2017.

[2] Корк, Питер И. Робототехника, зрение и управление: фундаментальные алгоритмы в MATLAB. Спрингер, 2011.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.

См. также

Блоки

Классы

Представлен в R2019b

Документация по инструментам робототехнической системы

Поддержка