角度，令其为 0;在主摇臂和副摇臂形成旋转副的点安装角度传感器，用于测量副摇臂的旋转角度，令其 为巧。
[0043] 设计车轮转速的算法：月球车的六个轮子分两组分布在车体的左右两侧，不妨取 右侧车轮分析。令车身的位置传感器所在的点为M。
[0044] 在坐标系A-xyz里得到向量AM的具体数值，令坐标系A-xyz到坐标系0-xyz的旋转 矩阵为ATo/To的具体形式与各坐标系的建立方向、主摇臂的旋转角度W及车体的旋转角度 有关，本例中旋转矩阵ATo的形式如下：
[0045]
,其中 n = -a-白；
[0046] 则有如下关系：
[0047] OA+ATo ? AM=OM,其中OA表示固定坐标系原点昭IjA轮轮屯、的向量，OM表示固定坐标 系原点0到车身位置传感器M点的向量；
[004引整理得到：
[0049] OA = OM-At日? AM，则车轮A所需的转速为：
[0050]
其中r为车轮的半径，为向量求导后的2-范数。
[0051 ] 在坐标系p-xyz里得到向量PM的具体数值，令坐标系p-xyz到坐标系B-xyz的旋转 矩阵为^Tb,令坐标系B-xyz到坐标系0-xyz的旋转矩阵为叶日，其中/Tb的具体形式与各坐标 系的建立方向、主摇臂的旋转角度W及车体的旋转角度有关，BTo的具体形式与各坐标系的 建立方向、车体的旋转角度、主摇臂的旋转角度W及副摇臂的旋转角度有关，本例中旋转矩 阵叶〇的形式如下：
,其中义=.-a-巧-戶；
[0053]旋转矩阵的形式如下：
其中.《二-口 :；
[0055]则有如下关系：
[0化6] 8口+%.口]?=81，且08+81'〇.81=(11;
[0057]其中，OB表示固定坐标系原点昭化轮轮屯、的向量，BM表示B轮轮屯、到车身位置传感 器M点的向量，OM表示固定坐标系原点昭Ij车身位置传感器M点的向量;整理得到：
[0化引 OB = OM-BTo ? BM，则车轮B所需的转速为：
为向量求导后的2-范数。
[0060]令坐标系P-巧Z到坐标系C-巧Z的旋转矩阵为令坐标系C-巧Z到坐标系0-巧Z的 旋转矩阵为ETo,其中/Tc的具体形式与各坐标系的建立方向、主摇臂的旋转角度W及车体 的旋转角度有关，吁0的具体形式与各坐标系的建立方向、车体的旋转角度、主摇臂的旋转角 度W及副摇臂的旋转角度有关，本例中旋转矩阵吁0的形式如下：
，其中GT二一獄_沒一科；
[0062]旋转矩阵PTc的形式如下：
其中r =-與.
[0064] 则有如下关系：
[00化]〔口+叱.口]?=〔1，且0〔+吁〇.〔1=(11;
[OOW 其中，OC表示固定坐标系原点昭化轮轮屯、的向量，CM表示C轮轮屯、至Ij车身位置传感 器M点的向量，OM表示固定坐标系原点昭Ij车身位置传感器M点的向量;整理得到：
[0067] OC = OM-Gt日? CM,则车轮C所需的转速为：
为向量求导后的2-范数。
[0069] 参照上述步方法得出月球车另一侧的车轮转速，然后将得出的结果导入车轮驱动 装置用W驱动月球车的车轮。
[0070] 本发明还提供了 一种采用月球车轮速控制方法的月球车。
[0071] W上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可W在权利要求的范围内做出各种变化或修改，运并不影 响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可W任意相 互组合。
【主权项】
1. 一种月球车轮速控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，启动月球车，并驱动车轮； 步骤2,计算车轮的速度； 步骤3,根据计算的车轮在当前地形下不打滑的转速，再对车轮的轮速进行调整。2. 根据权利要求1所述的月球车轮速控制方法，其特征在于，所述步骤2包括： 步骤2.1，建立固定坐标系0-xyz，月球车前进的方向为y方向，垂直地面向上为Z方向； 在月球车上，设与主摇臂直接形成旋转副的车轮为A轮，在A轮轮屯、建立坐标系A-xyz;设主 摇臂和副摇臂形成旋转副的点为P点，在P点建立坐标系P-xyz;设与副摇臂形成旋转副的两 个车轮中相对远离副摇臂的轮子为C轮，相对靠近副摇臂的轮子为B轮，在B轮、C轮的轮屯、分 别建立坐标系B-xyz、C-xyz; 步骤2.2,在月球车上安装位置传感器，设车身的位置传感器所在的点为M;月球车单侧 的车轮转速如下： 步骤2.2.1，在坐标系A-xyz里得到向量AM的具体数值，AM表示A轮轮屯、到车身位置传感 器M点的向量;令坐标系A-xy Z到坐标系0-xy Z的旋转矩阵为ATo，其 中n = -a-0，a为月球车在0-xyz的X方向的顺时针旋转角度;0为主摇臂的旋转角度； 由表达式： OA+^To -AM=OM 其中，OA表示固定坐标系原点0至Ij A轮轮屯、的向量，OM表示固定坐标系原点0到车身位置 传感器M点的向量； 整理得:〇4 = 01-41'〇,41，4轮的转速￥4为；其中r为车轮的半径，为向量 OA求导后的2-范数； 步骤2.2.2,在坐标系P-xyz里得到向量PM的具体数值，其中，PM表示主摇臂和副摇臂形 成旋转副的P点到车身位置传感器M点的向量。令坐标系P-xyz到坐标系B-xyz的旋转矩阵 为叫8,令坐标系B-xyz到坐标系0-xyz的旋转矩阵为叫〇，其中 义=-a-贫一0，a为月球车在0-xyz的X方向的顺时针旋转角度；0为主摇臂的旋转角度；梦:为 副摇臂的旋转角度； 旋转矩阵PTb的形式如下：，其中知哗； 由表达式： BP+PTb ? PM=BM OB+BTo ? BM=OM 其中，OB表示固定坐标系原点O至化轮轮屯、的向量，BM表示B轮轮屯、到车身位置传感器M 点的向量，OM表示固定坐标系原点昭Ij车身位置传感器M点的向量； 整理得:〇B = OM-Bt〇 ? BM，B轮的转速为：为向量OB求导后的2-范数； 步骤2.3，令坐标系P-xyz到坐标系C-xyz的旋转矩阵为PTG，令坐标系C-xyz到坐标系0-xyz的旋转矩阵为吁o，，其中C =-心- 0 - 0，a为月球车在0-巧Z的X方向的顺时针旋 转角度;0为主摇臂的旋转角度；口;为副摇臂的旋转角度； 旋转矩阵PTc的形式如下：其中ir = -0; 由表达式： CP+PTc ? PM=CM OC+^To -CM=OM 其中，OC表示固定坐标系原点0到C轮轮屯、的向量，CM表示C轮轮屯、到车身位置传感器M 点的向量，OM表示固定坐标系原点昭Ij车身位置传感器M点的向量； 整理得:00 = 01-%-〔1，(：轮的转速为：为向量OC求导后的2-范数。3.-种月球车，其特征在于，所述月球车采用权利要求1或2所述的月球车轮速控制方 法。
【专利摘要】本发明提供的一种月球车轮速控制方法，包括如下步骤：步骤1，启动月球车，并驱动车轮；步骤2，计算车轮的速度；步骤3，根据计算的车轮在当前地形下不打滑的转速，再对车轮的轮速进行调整。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、通过对月球车的六个轮子进行单独驱动，可以根据车轮所在地形的坡度实时对轮速进行调整，能降低的车轮的打滑率，避免了车轮在月壤中下陷事故的发生。2、降低的月球车能量的浪费，为宝贵的月球车能源提供了节约的保障，使月球车在同等的条件下能够完成更多的任务，达到更长时间续航工作的目的。
【IPC分类】B64G1/16, B60K17/34
【公开号】CN105644808
【申请号】
【发明人】张勇, 钱超, 邹怀武
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日