1.一种基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、获取麦克纳姆轮底盘在x轴、y轴和yaw轴方向上的摇杆偏移量;x轴、y轴和yaw轴分别指代底盘的左右方向、前后方向和自转方向;
S2、计算麦克纳姆轮底盘的平移期望速度极大值、自转期望速度极大值和摇杆相对偏移量;
S3、设置底盘速度可调比和底盘起步速度阈值;
S4、建立等百分比补偿函数,求得底盘平移期望速度和自转期望速度,并分解为底盘在x轴、y轴、yaw轴方向上的期望速度。
2.根据权利要求1所述的基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,若摇杆在x轴、y轴方向上偏移量为零,则底盘平移期望速度为零,若摇杆在yaw轴方向上偏移量为零,则底盘自转期望速度为零。
3.根据权利要求1所述的基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,步骤S2具体包括:
S201、设摇杆偏移量为l,底盘在x轴、y轴和yaw轴方向上的摇杆偏移量分别为lx、ly和lz,摇杆偏移量极大值为lmax,底盘在x轴、y轴、yaw轴方向上的摇杆偏移量极大值分别为lxmax、lymax和lzmax;底盘在x轴、y轴、yaw轴方向的期望速度为vx、vy、vz,对应的期望速度极大值为vxmax、vymax、vzmax;摇杆偏移矢量与x轴夹角为θ,则底盘平移期望速度极大值vmax计算公式为:
vmax=vxmax·secθ
S202、底盘自转期望速度极大值即为底盘在yaw轴方向的期望速度极大值vzmax;
S203、摇杆相对偏移量为l/lmax,即平移摇杆相对偏移量为lx/lxmax或ly/lymax,自转摇杆相对偏移量为lz/lzmax。
4.根据权利要求3所述的基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,底盘在x轴、y轴、yaw轴方向的期望速度极大值vxmax、vymax、vzmax由底盘和电机性能决定。
5.根据权利要求1所述的基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,底盘速度可调比R为底盘可控最大速度与最小速度之比,底盘起步速度阈值 为底盘未操纵时的起步期望速度。
6.根据权利要求5所述的基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,底盘速度可调比R和底盘起步速度阈值 由软件模拟来设定初始值,再经多次实际测试确定合适值。
7.根据权利要求1所述的基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,当x轴方向摇杆偏移量大于等于y轴方向偏移量时,底盘平移期望速度vs的等百分比补偿函数具体公式为:
则x轴、y轴方向上的底盘的期望速度计算公式为:式中,vmax为底盘平移期望速度极大值,vxmax为底盘在x轴的期望速度极大值, 为底盘起步速度阈值,R为底盘速度可调比,l/lmax为摇杆相对偏移量为,lx为底盘在x轴方向的摇杆偏移量,lxmax为底盘在x轴方向的摇杆偏移量极大值,vx和vy为底盘在x轴和y轴方向的期望速度,θ为摇杆偏移矢量与x轴夹角。
8.根据权利要求1所述的基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,当x轴方向摇杆偏移量小于等于y轴方向偏移量时,底盘平移期望速度vs的等百分比补偿函数具体公式为:
则x轴、y轴方向上的底盘的期望速度计算公式为:式中,vmax为底盘平移期望速度极大值,vxmax为底盘在x轴的期望速度极大值, 为底盘起步速度阈值,R为底盘速度可调比,l/lmax为摇杆相对偏移量为,ly为底盘在y轴方向的摇杆偏移量,lymax为底盘在y轴方向的摇杆偏移量极大值,vx和vy为底盘在x轴和y轴方向的期望速度,θ为摇杆偏移矢量与y轴夹角。
9.根据权利要求1所述的基于等百分比特性的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方法,其特征在于,yaw轴方向上的底盘期望速度计算公式为:式中,vz为底盘在yaw轴方向的期望速度,vzmax为底盘在yaw轴方向期望速度极大值,为底盘起步速度阈值,R为底盘速度可调比,lz为底盘在yaw轴方向上的摇杆偏移量,lzmax为底盘在yaw轴方向上的摇杆偏移量极大值。