Ackermann Kinematic Model

アッカーマン運動学モデルを使用した乗用車型ビークルの動き

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  • Ackermann Kinematic Model block

ライブラリ:
Robotics System Toolbox / Mobile Robot Algorithms

説明

Ackermann Kinematic Model ブロックはアッカーマン ステアリングを使用する乗用車型ビークル モデルを作成します。このモデルは、距離 Wheel base だけ離れた 2 本の車軸をもつビークルを表します。ビークルの状態は、4 要素ベクトル [x y θ ψ] として定義され、グローバルの xy- 位置、ビークルの向き θ、ステアリング角度 ψ で指定します。ビークルの向きと xy 位置は、後車軸の中心で定義されます。角度はラジアン単位で指定され、グローバル位置はメートル単位で指定されます。ビークルのステアリング入力は、dψ/dt (ラジアン/秒単位) として指定されます。

Ackermann kinematic model diagram with x, y, theta, psi, velocity, wheel base, and turning radius labeled

例

Simulink でのアッカーマン駆動ビークルのプロット

Simulink でのアッカーマン駆動ビークルのプロット

Ackermann Kinematic Model ブロックの位置をプロットし、そのビークルの速度とステアリング角速度をリアルタイムで変更する。

端子

入力

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ビークルの速度。メートル/秒単位で指定します。

ビークルのステアリング角速度。ラジアン/秒単位で指定します。

出力

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現在の xy 位置、向き、ステアリング角度。[x y θ ψ] としてメートルおよびラジアン単位で指定します。

ビークルの線形速度および角速度。[xDot yDot thetaDot psiDot] ベクトルとしてメートル/秒単位およびラジアン/秒単位で指定します。線形速度および角速度は、state 出力の時間微分を取得することにより計算されます。

パラメーター

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ホイール ベースは前後の車軸間の距離を示し、メートル単位で指定されます。

車輪速度範囲は、ビークルの最小車輪速度と最大車輪速度を指定する 2 要素ベクトル [MinSpeed MaxSpeed] です。ラジアン/秒単位で指定します。

最大ステアリング角度はビークルが左右にステアリングできる最大量を指し、ラジアン単位で指定します。既定値は pi/4 です。

ビークルの初期の x、y 位置、向首角 theta、ステアリング角度 psi。

  • インタープリター型実行 — MATLAB® インタープリターを使用してモデルをシミュレートします。詳細については、インタープリター型実行とコード生成 (Simulink)を参照してください。

  • コード生成 — 生成される C コードを使用してモデルをシミュレートします。シミュレーションをはじめて実行すると、Simulink® によってブロック用の C コードが生成されます。モデルが変更されない限り、この C コードは後続のシミュレーションで再利用されます。

調整可能: No

参照

[1] Lynch, Kevin M., and Frank C. Park. Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control. 1st ed. Cambridge, MA: Cambridge University Press, 2017.

拡張機能

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C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2019b で導入

参考

ブロック

クラス

トピック