自行车运动模型

利用自行车运动模型计算汽车运动

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机器人系统工具箱/移动机器人算法

描述

的自行车运动模型Block创建了一个自行车车辆模型来模拟简化的类似汽车的车辆动力学。这个模型代表了一个有两个车轴的车辆，由车轴之间的长度来定义，轴距．前轮可随转向角度转动ψ．车辆航向θ定义在后轴的中心。

港口

输入

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`v`——车辆速度
数字标量

车辆速度，单位为米每秒。

`ψ`——转向角
数字标量

车辆的转向角度，以弧度表示。

依赖关系

要启用该端口，请设置车辆的输入参数车辆速度和转向角度．

`ω`-转向角速度
数字标量

车辆的角速度，单位为弧度/秒。正值则车辆向左行驶，负值则车辆向右行驶。

依赖关系

要启用该端口，请设置车辆的输入参数车辆速度和航向角速度．

输出

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`状态`-车辆姿势
三元素向量

当前的xy-车辆的位置和方向，指定为a(x yθ)以米和弧度为单位的向量。

`stateDot`——衍生品`状态`输出
三元素向量

车辆的线速度和角速度，指定为[xDot yDot thetaDot]单位是米每秒和弧度每秒。线速度和角速度是通过求导来计算的状态输出。

参数

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`车辆的输入`-车辆的速度和方向输入类型
`车辆速度和转向角度`(默认)|`车辆速度和航向角速度`

占位符。

车辆速度和转向角度-车辆速度(米/秒)和转向角度(弧度)
车辆速度和航向角速度-车辆速度(米/秒)和方向角速度(弧度/秒)。

`轴距`-前后轴距离
`1`(默认)|正数值标量

轮距是指车辆前后车轴之间的距离，单位为米。

`车辆速度范围`-最低和最高车速
`(负无穷到正无穷)`(默认)|二元向量

轮速范围是一个二元向量，提供了最小和最大的车辆轮速，[MinSpeed MaxSpeed，单位为弧度/秒。

`最大转向角`-最大转弯半径
`π/ 4`(默认)|数字标量

最大转向角度，是指车辆可以向右或向左转向的最大角度，以弧度表示。默认值,π/ 4为车辆提供最小转弯半径，0．此属性用于验证用户提供的状态输入。

`初始状态`-车辆的初始姿态
`(0, 0, 0)`(默认)|三元素向量

最初的x-，y-安置和方向,θ，交通工具的。

`模拟使用`-模拟运行的类型
`解释执行`(默认)|`代码生成`

解释执行-使用MATLAB仿真模型^®翻译。有关更多信息，请参见模拟模式(金宝app模型)．
代码生成-使用生成的C代码模拟模型。你第一次运行一个模拟，Simulink金宝app^®为代码块生成C代码。只要模型不改变，C代码就可以用于后续的模拟。

可调:没有

模型的例子

在Simulink中规划自行车机器人的路径金宝app

演示如何在Simulink®中执行给定地图上的两个位置之间的无障碍路径。金宝app该路径是使用概率道路图(PRM)规划算法(mobileRobotPRM)生成的。导航此路径的控制命令是使用Pure Pursuit控制器块生成的。一个自行车运动模型基于这些指令来模拟机器人的运动。

参考文献

林奇、凯文·M和弗兰克·c·帕克。现代机器人技术:机械、计划和控制第1版，马萨诸塞州剑桥:剑桥大学出版社，2017。

科克，彼得一世。机器人，视觉与控制:MATLAB基础算法．施普林格,2011年。

自行车运动模型

描述

港口

输入

`v`——车辆速度
数字标量

`ψ`——转向角
数字标量

依赖关系

`ω`-转向角速度
数字标量

依赖关系

输出

`状态`-车辆姿势
三元素向量

`stateDot`——衍生品`状态`输出
三元素向量

参数

`车辆的输入`-车辆的速度和方向输入类型
`车辆速度和转向角度`(默认)|`车辆速度和航向角速度`

`轴距`-前后轴距离
`1`(默认)|正数值标量

`车辆速度范围`-最低和最高车速
`(负无穷到正无穷)`(默认)|二元向量

`最大转向角`-最大转弯半径
`π/ 4`(默认)|数字标量

`初始状态`-车辆的初始姿态
`(0, 0, 0)`(默认)|三元素向量

`模拟使用`-模拟运行的类型
`解释执行`(默认)|`代码生成`

模型的例子

在Simulink中规划自行车机器人的路径金宝app

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

另请参阅

块

类

主题

机器人系统工具箱文档

金宝app

自行车运动模型

描述

港口

输入

v——车辆速度数字标量

ψ——转向角数字标量

依赖关系

ω-转向角速度数字标量

依赖关系

输出

状态-车辆姿势三元素向量

stateDot——衍生品状态输出三元素向量

参数

车辆的输入-车辆的速度和方向输入类型车辆速度和转向角度(默认)|车辆速度和航向角速度

轴距-前后轴距离1(默认)|正数值标量

车辆速度范围-最低和最高车速(负无穷到正无穷)(默认)|二元向量

最大转向角-最大转弯半径π/ 4(默认)|数字标量

初始状态-车辆的初始姿态(0, 0, 0)(默认)|三元素向量

模拟使用-模拟运行的类型解释执行(默认)|代码生成

模型的例子

在Simulink中规划自行车机器人的路径金宝app

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

另请参阅

块

类

主题

机器人系统工具箱文档

金宝app

`v`——车辆速度
数字标量

`ψ`——转向角
数字标量

`ω`-转向角速度
数字标量

`状态`-车辆姿势
三元素向量

`stateDot`——衍生品`状态`输出
三元素向量

`车辆的输入`-车辆的速度和方向输入类型
`车辆速度和转向角度`(默认)|`车辆速度和航向角速度`

`轴距`-前后轴距离
`1`(默认)|正数值标量

`车辆速度范围`-最低和最高车速
`(负无穷到正无穷)`(默认)|二元向量

`最大转向角`-最大转弯半径
`π/ 4`(默认)|数字标量

`初始状态`-车辆的初始姿态
`(0, 0, 0)`(默认)|三元素向量

`模拟使用`-模拟运行的类型
`解释执行`(默认)|`代码生成`

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app