exponenta event banner

differentialDriveKinematics

Модель транспортного средства с дифференциальным приводом

Описание

differentialDriveKinematics создание модели транспортного средства с дифференциальным приводом для моделирования упрощенной динамики транспортного средства. Эта модель аппроксимирует транспортное средство с одной неподвижной осью и колесами, разделенными определенной шириной колеи. Колеса могут приводиться в движение независимо. Скорость и курс транспортного средства определяют от центра оси. Состояние транспортного средства определяется как трехэлементный вектор [x y theta] с глобальной xy-позицией, заданной в метрах, и курсом транспортного средства, theta, указанной в радианах. Чтобы вычислить состояния производной по времени для модели, используйте derivative функция с входными командами и текущим состоянием робота.

Создание

Описание

пример

kinematicModel = differentialDriveKinematics создает объект кинематической модели дифференциального привода со значениями свойств по умолчанию.

kinematicModel = differentialDriveKinematics(Name,Value) задает для свойств объекта заданное значение. Можно указать несколько свойств в любом порядке.

Свойства

развернуть все

Радиус колеса транспортного средства, указанный в метрах.

Диапазон скоростей транспортного средства представляет собой двухэлементный вектор, который обеспечивает минимальную и максимальную скорости транспортного средства [MinSpeed MaxSpeed], заданную в метрах в секунду.

Ширина колеи транспортного средства определяется расстоянием между колесами или длиной оси, указанной в метрах.

VehicleInputs задает формат команд ввода модели при использовании derivative функция. Параметры задаются как одна из следующих строк:

  • "WheelSpeeds" - Угловые скорости для каждого из колес, указанные в радианах в секунду.

  • "VehicleSpeedHeadingRate" - скорость транспортного средства и угловая скорость курса, указанные в метрах в секунду и радианах в секунду соответственно .

Функции объекта

derivativeПроизводная по времени от состояния транспортного средства

Примеры

свернуть все

Создание робота

Определите робота и задайте начальное начальное положение и ориентацию.

kinematicModel = differentialDriveKinematics;
initialState = [0 0 0];

Моделирование движения робота

Установите временной интервал моделирования на 1 с с временными интервалами 0,05 с, а входные команды на 2 м/с и поворот влево. Моделирование движения робота с помощью ode45 решатель на derivative функция.

tspan = 0:0.05:1;
inputs = [50 40]; %Left wheel is spinning faster
[t,y] = ode45(@(t,y)derivative(kinematicModel,y,inputs),tspan,initialState);

Траектория графика

figure
plot(y(:,1),y(:,2))

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line.

Ссылки

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

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2019b