185、运动控制中的行业应用：AGV与移动机器人

185 运动控制中的行业应用：AGV与移动机器人

一次深夜的AGV“鬼畜”调试

凌晨两点，车间里那台AGV像喝醉了酒一样，在走廊里来回画龙。上位机报的路径规划没问题，电机驱动器反馈的电流也正常，但车体就是不走直线——左右轮速度差在±5%之间反复横跳，导航定位精度从±2cm直接崩到±15cm。我盯着示波器上那两条PID输出波形，一个念头冒出来：这他妈不是控制算法的问题，是运动学模型和实际机械结构之间的“代沟”。

后来发现，AGV的两个驱动轮直径差了0.3mm——出厂时轮胎磨损不一致。差速模型里假设轮径相等，实际跑起来，哪怕PID把速度闭环调得再稳，车体也会因为左右轮实际线速度不一致而偏航。这个坑让我意识到：AGV和移动机器人的运动控制，从来不是单纯把PID调好就能交差的。

运动学模型：别把教科书当圣经

AGV最常见的运动学模型是差速驱动和舵轮驱动。差速驱动简单，两个独立驱动的轮子加一个或两个万向轮，通过左右轮速度差实现转向。教科书上给的公式是：

v = (v_left + v_right) / 2 ω = (v_right - v_left) / L

L是轮距。但实际工程里，这个L不是固定的——轮胎受压变形、地面摩擦系数变化、甚至AGV负载重心偏移，都会让等效轮距发生微小的漂移。我见过一个项目，AGV空载时转弯半径和满载时差了30%，就是因为负载压扁了轮胎，等效轮距变了。

这里踩过坑：别直接用机械图纸上的轮距尺寸。上电后让AGV原地旋转360度，用激光测距