全向轮控制算法

1. 万向轮，全向轮的优缺点是什么承重能力怎么样

优点：
这个轮子的好处是可以原地转圈，可以前进后退左右移动。讲白了就和他名字一样，全向。
万向轮的话，毕竟不能原地转动。
缺点：
目前看来缺点就是只能在干净平整的地点使用，所以基本都是用在大型机械化自动工厂里面的。
承重能力怎么样？
承重能力比定向脚轮承重稍差，不过总体承重可以，越大的轮子承重越大

2. 麦克纳姆轮和全向轮他们的优缺点分别是什么

麦克纳姆轮和全向轮他们的优点分别是灵活方便，缺点价格昂贵。

全向轮，顾名思义，就是可以在任意方向运动，任意角度，任意方向。

因而，相对于传统差分驱动方式，全向轮可以在平移的同时完成旋转，而不需要首先旋转，然后进行平移。

全向轮注意：

全向轮的独特之处在于其特殊的轮胎。全向轮并不仅仅是一个轮毂，而是由很多轮胎的组合体。其主体为一个大型中心轮，在中心轮周边为中心轴方向垂直于中心轮的小型轮子。

大型中心轮与普通轮子一样，可以绕其中心轴旋转，而其周边小型滚轮则可以使得全向轮沿平行于中心轴方向旋转。

3. 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。

4. 机器人电机控制主要控制那些变量及通过哪些环节实现

机器人的应用日渐广泛，对工业生产与提高效能有重要作用。工业机器人主要利用伺服电机进行运动控制，从而实现移动和抓取工具。本文将详细讨论伺服电机的特点以及不同类型伺服电机相应的控制原理。

运动控制原理

运动控制与机器人密切相关。工业应用中的机器人必须透过由多款电机所构成的致动器才能自行移动，以执行任务或透过机器手臂抓取工具。

机器人的运动控制系统通常由电机控制器、电机驱动、电机本体(多为伺服电机)组成。电机控制器具备智能运算功能，并可传送指令以驱动电机。驱动可提供增压电流，根据控制器指令以驱动电机。电机可以直接移动机器人，也可通过传动系统或链条系统让机器人移动。

图1：机器人的运动控制系统。

输出类型

移动机器人往往用于探索大范围面积的土地，并能够使用各种螺旋桨、机器脚、轮子、轨道或机器臂移动。例如各种NI展示平台，包括VINI、VolksBot与Isadora。这些机器人分别使用了全向轮(Mecanum wheel)、一般轮以及机器手臂。而针对嵌入式控制，则可通过NI CompactRIO等嵌入式平台，并整合实时控制器与FPGA。CompactRIO亦包含可重配置机箱，能够容纳多样化的I/O配置，包含传感器输入与电机控制。

VINI是使用全向轮的机器人平台，能以多方向行进。除了像传统轮子般的前进与后退，全向轮亦可将轮轴旋转为相反方向，以任何方向行进。此款车轮已普遍用于必须能在狭小空间中移动的自动堆高机等应用。

VINI还是一款地图描绘机器人，通过NI工业级控制器与CompactRIO执行路径规划与数据处理作业。嵌入式的工业级控制器提供雷射扫描地图，并执行机器视觉处理，让CompactRIO接收传感器数据，并在摄像机系统上控制伺服电机。

图2：VINI机器人。

VolksBot搭载的车轮是由德国的弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)所开发的。

图3：德国Fraunhofer Institute研究机构开发的RT3 VolksBot。

Isadora则是一种会跳舞的人形机器人，经由人类操作缩小版的机器人以取得输入数据。接着开始移动自己的机器手臂与躯干，以模仿缩小版机器人的运动。Isadora采用2组CompactRIO，其中1组用于仿真已记录的运动，另1组则是让机器人重现运动轨迹。

图4：Isadora跳舞机器人。

伺服电机控制原理及其类型

伺服电机是机器人应用中常见的一种电机，其基本控制原理是利用控制回路、结合必要的电机反馈，从而协助电机进入所需的状态，如位置与速度等。由于伺服电机必须通过控制回路了解目前状态，因此其稳定性高于步进电机。

伺服电机有不同种类——带刷式与无刷式。有刷伺服电机与无刷伺服电机之间的差异在于其通讯机制。伺服电机的工作原理是根据反向磁力，进而移动或建立转矩。最简单的例子有固定磁场与旋转磁场。只要改变流过磁场的电流方向，即可变更磁极，并让磁极(转子)开始旋转。变更线圈的电流方向，即所谓的“换相”(commutation)。

有刷伺服电机

有刷伺服电机(brushed motor)的控制原理即是通过机械式电刷，改变电机线圈中的电流。由于有刷电机能改变流入的电流方向，因此可由直流电源(DC)供电。有刷伺服电机可分为2组零件：

电机机壳即具有场磁铁(Field magnet)，即定子(Stator)
转子(Rotor)是由线圈所构成，中间具有铁制核心，并连接至电流变换器
电刷则接触电流变换器，将电流导入线圈中。在使用一段时间之后，电刷即可能磨耗并对系统产生摩擦力；但在无刷伺服电机中则不会发生此种情况。

无刷伺服电机

大多数的无刷伺服电机均使用交流电源(AC)。无刷伺服电机的控制原理是将铁制核心置于外部。当转子成为暂时性的磁铁，定子则成为绕铁线圈。外部电路的电流将会在既定的转子位置进行反转。所以，此款伺服电机是由交流电所驱动的。当然亦有无刷DC伺服电机。这些电机一般均具备某些电子切换电路，可针对流入的DC进行变换。无刷伺服电机的价位较高，但较无磨损问题。

步进电机

在机器人运动应用中，步进电机不如伺服电机普及，但仍为电机的重要范例，而且使用方式较为简易。与伺服电机相比，步进电机的速度较慢亦较为精确。步进电机中具有一系列内建的无刷齿(Brushless teeth)，可在电流通过而改变电磁电荷后，由下一组刷齿拉动转子，前一组刷齿推动转子，从而为步进电机通电。

相较于伺服电机，由于步进电机可通过刷齿的数量(即等于所移动的距离)进而精确进行控制，因此一般情况下并不需要反馈。但可能因为障碍物而遗漏刷齿，因此可用编码器做为反馈。

运动控制器与软件架构

许多制造商均建立了自家的驱动系统，以操控机器人。在考虑机器人应用中的运动控制系统时，可先了解初阶的网状循环，如下图所示。

图5：运动控制软件架构。

至于机器人任务规划的较高阶功能，则是让机器人的行动达到最终的目标。它可能是以单一指令囊括多组目标，或可让机器人进入特定位置。若机器人采用遥控(Tele-operated)架构，那么这些指令最可能通过连接板外(off-board)的计算机而传送的，而且可在此人为操作选择机器人的后续动作或行为。在完全自动化的机器人中，根据决策用算法的不同，任务规划亦可能直接在板上执行。

在规划路径时，往往会产生“我应该如何到目的地以完成此任务？”或是“我应如何让机器手臂移动到该位置？”等问题。而此种问题均可由机器人运动控制器完成。

一旦清楚目的地与行进速度之后，伺服电机控制器将发出控制信号(PWM或电流等)至实际的电机驱动，使其得以到达目的地。一般均以PID建构控制功能。另请注意，此时亦应建置安全性功能。举例来说，若高速行进中的机器人在目前的路径上侦测到人类，则应发出紧急信号以停止电机或立刻煞车。

5. 全向轮运动原理

全向轮是海丹等人的一款专利产品。全向轮包括轮毂和从动轮，该轮毂的外圆周处均匀开设有3个或3个以上的轮毂齿，每两个轮毂齿之间装设有一从动轮，该从动轮的径向方向与轮毂外圆周的切线方向垂直。本实用新型是一种结构简单、适用范围广、可以在较差的路况上运动的全向轮。

6. 简述麦克纳姆轮是如何驱动机器人在平面内实现全向平移的

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。“全向移动”意味着可以在平面内做出任意方向平移同时自转的动作。为了实现全向移动，一般机器人会使用“全向轮”（Omni Wheel）或“麦克纳姆轮”（Mecanum Wheel）这两种特殊轮子。

全向轮与麦克纳姆轮（以下简称“麦轮”）在结构、力学特性、运动学特性上都有差异，其本质原因是轮毂轴与辊子转轴的角度不同。经过分析，二者的运动学和力学特性区别可以通过上面表格来体现。

7. 全向轮的产品应用

全向轮(omni wheels)能够在许多不同的方向移动，左右车轮的小光盘将全力推出，但也将极大的方便横向滑动。这是一个建立完整的驱动器的方法。全向轮可以像一个正常的车轮或使用滚轮的辊侧向滚动，其胶辊提供了极大的扣人心弦。它适用于在使用机器人、手推车、转移输送机、货运车、行李等，全方位车轮将提供完善的性能，当集成与传统的车轮。例如，您可以使用两种传统的车轮中心车轴和四个全方位前轴和后轴车轮，以建立一个六轮车辆。全方位轮移动和旋转，这是很容易的方向控制和跟踪，并尽可能快地转动。全方位轮无需润滑或现场维护和安装选项是非常简单和稳定。全方位轮通常可以大致可以分为2种类型：一类是单盘的全方位轮，一个是双排的全方位轮。单盘全方位轮的被动辊的单盘，而双板的全方位轮被动辊有两个板块是相互尊重，旋转稍。相比单盘的全方位轮，双板的全方位轮滚筒之间没有死区的优势.
100毫米双尼龙，橡胶全向轮W/轴承滚轮-W041
这是一个全方位的球轴承轮，它可以让你自己设计的全向性机器人套件(robot kits)。可装100毫米双尼龙橡胶全向轮（omni wheel)四轮驱动的学习平台，全向轮（omni wheels)式移动平台。 它沿其情况和胶辊辊安装，避免滑倒。100毫米双塑全方位轮用于机器人，手推车，转移输送，运输推车，行李等。它可与任何轴直接安装在标准的枢纽
100毫米双塑全向轮(omni wheels)-W049
100毫米的塑料全向轮(omni wheels)，提供360°运动，旋转和侧身机动性。可安装三独立马达100毫米全方位轮式移动机器人套件(robot kits)。
152毫米双板塑料全向轮W /轴承辊-W083
全向轮(omni wheels)是能够在两个方向自由滚动。全方位方向的车轮，让机器人从一个非完整的转换到一个完整的机器人套件（robot kit)。一个不完整的机器人，使用正常的车轮只有2 3可控度的自由 - 向前/向后旋转。不能够一边移动方式，使机器人的速度较慢，在实现其目标的效率较低。 152毫米双铝全向轮(omni wheels)W085
152毫米双铝全向轮(omni wheels)提供简单的360°运动，旋转和侧身机动性。这152毫米双铝全向轮可以安装三独立马达三角152毫米双铝全向轮式Arino机器人套件（robot kits)。
127毫米双铝全向轮(omni wheels)-W075
127毫米双铝全向轮(mecanum wheels)，提供简单的360°运动，旋转和侧身机动性。这127毫米双铝全向轮可以安装三独立马达三角127毫米双铝全向轮式Arino移动机器人套件(robot kits)。
203毫米双铝全向轮(omni wheel)-14124
203毫米双铝塑料全向轮(omni wheel),这轮驱动的轮毂，可以驱动一个车轮的连轴器（Universal hubs）.这种可以使用在全方位轮的机器人，购物车的车轮，和其他的应用程序需要此车轮的特殊功能.
203毫米双铝全向轮/轴承滚子14125
203毫米双铝塑料全向轮(omni wheel)，这轮驱动的轮毂，并可以驱动一个车轮的连轴器（Universal hubs）.全方位轮（omni wheels)可以使用在机器人.购物车的车轮，和其他的应用程序需要此车轮的特殊功能。
48毫米LEGO兼容的全向轮(omni wheels)-W108
48毫米全向轮(omni wheels)Mindstorm的NXT兼容全轮通常被用于工业市场。它被安装在一个固定的位置，这是运动和旋转360度的能力。耐用的建设和无限的可操作性，使这种全方位轮艰苦的环境和工业应用的理想选择。
48毫米全向轮是专为地板和倒置的应用，如手动和电动输送带传送系统，饲料导轨，工作站唱盘，机器人轮子等。它带有一个NXT兼容枢纽的Arino电机轴的中心枢纽。

8. 当女兵有什么基本要求年龄控制在多少岁

户口:
农业应初中以上毕业,非农业应高中以上毕业
年龄:
年龄在17--22周岁身体健康的中国公民都可以报名应征。大专毕业年龄可以放宽到23周岁，本科的年龄可以放宽到24周岁，少数民族的年龄增加一岁！

身体条件:

女性身高不低于160cm女
体重不超过标准体重的15％，不低于标准体重的15％。【标准体重
＝（身高－110）kg】。

视力:
陆勤人员右眼裸眼视力不低于4．9，左眼裸眼视力不低于
4．8。特勤人员每眼裸眼视力不低于5．0。普通高中毕业以上文化程度青
年右眼裸眼视力不低于4．8，左眼裸眼视力不低于4．6。矫正视力不低于
5．0。对大学专科以上文化程度的青年、在校大学生右眼裸眼视力放宽至
4．6，左眼裸眼视力放宽至4．5。
视力不好可以极光打眼

9. 全向轮和万向轮各有什么优缺点各自的应用是什么

脚轮是个统称，包括活动脚轮和固定脚轮，万向轮指的就是活动脚轮。固定脚轮没有旋转结构，不能水平转动只能垂直转动。万向轮的结构允许水平360度旋转，左右车轮的小光盘将全力推出，货运车。
全方位轮通常可以大致可以分为2种类型，该轮毂的外圆周处均匀开设有3个或3个以上的轮毂齿，这是很容易的方向控制和跟踪。其胶辊提供了极大的扣人心弦。全向轮(omniwheels)能够在许多不同的方向移动，行李，一个是双排的全方位轮。

10. 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