全向轮算法

Ⅰ 看过亚太机器人大赛的视频，觉得他们做的好神奇，我一点都不懂 他们是怎么控制的那么高的精度

其实没有那么精准，若是让机器人去穿针引线，利用现有的技术那肯定是不行的。你说的精准其实跟工业机器人的精准其实没有在一个档次上，参加Robocon大赛的机器人都是本科生利用课余（或者翘课）时间做的。从工艺上来说，并没有达到工业生产中公差配合的那种精度要求，因此说，精度其实并不在一个档次上。
但是， ABU Robocon比赛的魅力就在于如何根据学校提供的资源，利用已有的机械条件配合各种传感器来完成满足使用要求的机电一体化产品。Robocon（谐称“萝卜坑”）的坑友们，有一个思想就是：机电互补。机电互补的实质就是在满足同一个要求的情况下，选择合适的机械或者电路的方法。选择的标准有：可靠性，重量，精度，速度。在Robocon的比赛中，稳定赢得比赛，速度赢得冠军。重量只有满足要求才能参赛，精度够用才能保证完成每一个串行的小任务。

全场定位方面，普遍采用的是07年西安交通大学开创的陀螺仪+码盘（光栅编码器+全向轮-迄今为止都采用小轮大轮夹角90度的麦克纳姆轮）的定位模式。如果你留心观察，在07年以前的赛场上，密密麻麻贴着白线。但是在最近几年里，白线的面积在逐渐缩小甚至消失（比如ABU Robocon 2014年的场地，基本上是用颜色区分的）。呵呵，算是给我交做个宣传吧。。。跑题了。。。言归正传，机器人在场地上有3个自由度。假设把地面当做xoy平面，那么机器人有一个绕Z轴旋转的自由度，沿x、y平移的自由度。用一个陀螺仪，返回机器人相对于初始位置的相位（初始相位就是在场地发车区时的相位）。用至少两个码盘，可以返回机器人的速度信息。紧接着，利用高中物理知识再辅之以积分等，做一个算法，就可以达到机器人在全场上的位置和姿态了。

机器人的动作区域，因为对末端执行器（一般是抓手）的位置精度要求较高，有两种办法。一种是机械限位——比如导轮、特殊形状的器件（比如圆环可以用V型槽来定位），另一种是利用传感器——比如超声波、红外测距、激光雷达、进行校正。不同的方法，返回的有效数值的意义都不一样，校正的项目也是不一样的——但总的来说大多都选择校正码盘值。竞赛用陀螺仪还是很贵的，具体型号我就不说了（也记不住），在规定转速范围内其精度还是有保证的。有了这些传感器，基本上在机器人动作的时候，就可以有很大的灵活性。通过这些传感器，可以弥补因为码盘打滑引起的误差，也可以弥补场地实际作用尺寸与标注尺寸之间的误差（包括制造误差跟基准不重合误差）。

另外，在全场定位的过程中，也可以在行进中选择合适的路径，利用场地上的标志物做参考系，适当的对路径加以修正。这个其实就跟比赛的方案关系比较密切了——成功卫冕冠军的电科在参加Robocon 2013的绿化星球任务中，就是利用白线修正自动机器人（A车）路径的。话说，这个其实。。。跟各队的文化有关。路径-方案，可以深深地映射出一个团队的指导思想，一个学校学生的科研理念。话不多说，到此为止。

向HITCRT致敬

西交Roboteam 一退役闲散人

Ⅱ 移动机器人的分类

移动机器人从工作环境来分，可分为室内移动机器人和室外移动机器人;按移动方式来分：轮式移动机器人、步行移动机器人、蛇形机器人、履带式移动机器人、爬行机器人等;按控制体系结构来分：功能式(水平式)结构机器人、行为式(垂直式)结构机器人和混合式机器人;按功能和用途来分：医疗机器人、军用机器人、助残机器人、清洁机器人等。按作业空间来分：陆地移动机器人、水下机器人、无人飞机和空间机器人。
机器人套件
四独立马达100毫米万向轮Arino的学习机器人套件(robot kits)C009 这是四轮驱动的移动平台Arino的学习机器人套件（robot kits)
，适用于Arino设计爱好者和学生。它包括四个空心12V直流电动机，编码器的Arino微控制器和I / O板扩展，它是可编程的开放soure Arino语言。它的底盘是由铝合金和已预先钻了孔的微控制器。这种万向轮(Mecanum wheels)移动平台的Arino机器人套件可在任何方向移动，通过改变每个车轮的方向和速度。在同一方向移动所有四个车轮向前/向后移动，导致运行方向相反的原因旋转左/右两侧，相反的方向运行前和后方，导致侧身运动。平台后轮安装一种特殊的方式，使悬挂结构，确保所有四个轮子能坚持到地面，即使是不均匀的地面。重型履带式移动坦克机器人套件C018 这是一个创新履带机器人套件(robot kit)，基于履带式移动坦克机器人
套件C015，重型履带式移动坦克机器人套件槽的胎面允许你建立机器人轨道，在崎岖的地形，或者你可以建立一个传送带上拿起对象。您可以探索更苛刻的地形。使用此工具包作为一个独立的，或将其与其他配件更复杂的机器具有更多的功能。履带式移动的坦克机器人套件提供出色的稳定，牵引力和低地面承载压力，让您使用更广泛的应用。这种坦克的机器人套件可以单独使用，或者你可以结合配件及其他部件，所以你有一个复杂的机器，有更多的功能。有良好的牵引力，低地面承压，稳定的，所以你可以在许多应用中使用它。该套件也将在恶劣条件下，如天气.3WD 48毫米全向轮移动平台机器人套件10019
这是反传统的移动机器人套件，它有3个的全方位车轮，使移动，同时转动，并在每一个方向加速在不改变方向。 除了3个电机驱动，机器人具有3的超声波传感器扫描环境。编程机器人套件，我们选择Arino的维护软件，轻松和利用提供优良的电机控制算法。产品特点：* 3轮驱动*全向轮*铝合金框架*可旋转与Arino微控制器和IO扩展板*大顶板，增加设备，如手提电脑或相机*可编程的C，C++*第二和第三板的扩展组件没有经验，需要操作平台*添加新的零件，您的系统和扩展整个机器人。*无线数据传输接口*支持XBEE（XBEE亲）*支持蓝牙*支持APC220*支持SD卡读/写三独立马达100毫米全向轮式移动Arino机器人套件C013这是3轮驱动，全向轮式移动的Arino机器人套件。它能够通过改变每个车轮的速度和方向，不改变其方向，在任何方向移动。这Arino的机器人车包括一个微控制器，IO扩展板，Faulhaber 12V直流马达光学编码器，红外线和超声波传感器四独立马达万向轮移动平台的Arino机器人套件
这种四轮驱动万向轮(mecanum wheel)Arino机器人套件(robot kits)是稳定的，只通过改变每个车轮的方向和速度，就可向任何方向移动。包括100毫米铝全向轮轮毂，Faulhaber 12V电机与光学编码器，328的Arino控制器，Arino的IO扩展，超声波和红外线传感器。在同一方向移动所有四个车轮向前/向后移动，导致运行方向相反的原因旋转左/右两侧，相反的方向运行前和后方，导致侧身运动。平台后轮安装一种特殊的方式，使悬挂结构，确保四个轮子能坚持到地面，即使是不均匀的地面。三独立马达100mm全向轮移动平台机器人套件这种三独立马达全向轮(omni wheel)机器人套件(robot kits)
非常适合用于监视和运输，但大多是为研究人员和 学生设计的。不改变方向，通过改变每个车轮的速度和方向，它可以在任何方向移动。它配备的Arino微控制器和3全方位与编码器由3直流电动机驱动车轮，使旋转和全方位车轮3直流电动机驱动与编码器，允许同时在任何方向旋转和运动。综合红外和超声波传感器使机器人跟踪和追逐的对象。它包括一个微控制器，IO扩展编码器和直流电动机。其铝合金车身和预钻螺丝孔，方便为您添加组件，只要你喜欢。