肖 进,赵锦芝,王 伟,朱春义

(南京工程学院机械工程学院, 江苏 南京 211167)

全方位移动机器人因其灵活的特性、强大的自适应性,越来越多地应用到狭小复杂仓储场所的运输作业中.全方位移动机器人具有在平面内实现前后作业移动及绕机器人中心旋转的特征,其中以2个前轮作为驱动、后轮作为万向轮的移动机器人较为常见[1].全方位移动平台采用全驱动方式,具有较强的实用性[2-3].目前应用广泛的全方面移动方式分为Mecanum轮式全方位移动机器人、全轮偏转式全方位移动机器人和球轮式全方位移动机器人[4-5].

本文采用由三个全向轮组成的全方位移动平台,设计一种基于STM32的全方位移动控制系统.通过运动分解方法对移动机器人平台进行运动分析,在运动过程中可以通过STM32主控芯片将移动的目标速度解算成每个电机的独立速度,从而达到全方位自主移动的目的.

1 全方位移动平台运动学分析

全方位移动平台主要由三个成120°的全向轮、低压直流电机以及减速装置组成,可以通过自身的运动机构并借助控制系统来到达某一指定的目标点.图1为全方位移动平台运动学模型,假设：

1) 全向轮与地面之间不打滑；

2) 移动平台的中心就是三个全向轮轴线的中心；

3) 全向轮之间的安装角度为120°；

4) 机器人运动坐标系水平方向为X轴正方向、竖直方向为Y轴正方向、顺时针方向为Z轴正方向.

图1 全方位移动平台运动学模型

假设全方位移动平台广义速……