differentialDriveKinematics

Транспортное средство с дифференциальным приводом

Описание

differentialDriveKinematics создает модель дифференциально-приводного транспортного средства для моделирования упрощенной динамики аппарата. Эта модель аппроксимирует транспортное средство с одной фиксированной осью и колесами, разделенными заданной шириной пути. Колеса могут вращаться независимо. Скорость и курс транспортного средства определяются из центра оси. Состояние транспортного средства определяется как трехэлементный вектор, [x y theta] с глобальным xy -положением, заданным в метрах, и курсом транспортного средства, theta, заданным 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 кинематический объект модели дифференциального привода со значениями свойств по умолчанию.

kinematicModel = differentialDriveKinematics(Name,Value) устанавливает свойства объекта на заданное значение. Можно задать несколько свойств в любом порядке.

Свойства

расширить все

Радиус колеса транспортного средства, указанный в метрах.

Транспортное средство скорости области значений является двухэлементным вектором, который обеспечивает минимальную и максимальную скорости транспортного средства, [MinSpeed MaxSpeed], заданную в метрах в секунду.

Ширина дорожки транспортного средства относится к расстоянию между колесами или длине оси, указанному в метрах.

The VehicleInputs свойство задает формат входных команд модели при использовании derivative функция. Опции заданы как одна из следующих строк:

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

  • "VehicleSpeedHeadingRate" - Скорость транспортного средства и скорость вращения курса, указанная в метрах в секунду и радианах в секунду соответственно .

Функции объекта

derivativeПроизводная по времени от состояния транспортного средства

Примеры

свернуть все

Создайте робота

Определите робота и установите начальное начальное положение и ориентацию.

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

Симулируйте движение робота

Установите временной интервал симуляции 1 с с таймстепами 0,05 с, и входные команды 2 м/с и поворот влево. Симулируйте движение робота при помощи 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);

Путь к графику

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 С. Парк. Современная робототехника: Механика, Планирование и Контроль 1 эд. Кембридж, Массачусетс: Cambridge University Press, 2017.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

.
Введенный в R2019b