杨云杉，杨 红*，2，张 聪，孟春节，赵 帅

1.武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉430205；2.化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北 武汉430205

在竞赛机器人和特殊工种机器人中，全向移动经常是一个必需的功能，而麦克纳姆轮（以下简称麦轮）作为一种典型的全向轮，在全向移动机器人底盘中应用最为广泛［1-2］。常用麦轮底盘具有线性操纵特性，即相对速度与相对控制量呈线性关系，当速度小时调节作用太强，易使系统产生振荡；速度大时调节作用又太弱，调节不够灵敏、及时。由于麦轮底盘在全向移动过程中存在较频繁的起步与急停，线性操纵特性不太适应于此种速度变化较快的场合。

等百分比特性是一种优化的调节特性，广泛应用于调节阀的流量控制中［3］。具有等百分比流量特性的调节阀，可实现相同的阀杆行程变化所引起的流量变化的相对值总是相等的，可使流量控制平稳缓和，具有很强的适应性［4-6］。在底盘操纵中，可借鉴调节阀的等百分比流量特性，并采用软件补偿的方法［7］，在不改变原有电机系统的线性转速特性的基础上，使底盘系统具有等百分比操纵特性，以使控制过程平稳缓和，便于操控。

1 麦轮底盘控制原理

1.1 麦轮底盘运动学分析

麦轮底盘一般选取手持或车载遥控器的3个摇杆通道，来对应控制底盘的前后、左右平移和中心自转（以下简称x、y、z轴），并通过多通道的组合控制来实现其复合运动。

全向运动底盘通过四麦轮驱动结构来实现对小车的三自由度控制，可采用逆运动学模型通过4个轮子的速度，计算出底盘的运动状态［8-9］。……