一、差速底盘概述

1.1 什么是差速底盘

差速底盘，说白了就是靠两个轮子的速度差来实现转向的底盘结构。它没有专门的转向机构，转向全靠左右轮转速不一样。

我刚开始接触这个的时候，觉得这设计挺巧妙的。你想，一个电机控制一个轮子，左右轮转速相同就直走，左轮慢右轮快就右转，反过来就左转。就这么简单。

差速底盘的核心结构通常包括：

• 两个驱动轮：左右各一个，独立驱动
• 一个或多个万向轮：起支撑作用，不提供驱动力
• 两个电机：分别控制左右轮转速
• 电机驱动器：接收控制信号，驱动电机转动

1.2 差速底盘的应用场景

差速底盘的应用范围其实比你想的要广得多。我在项目里接触过的就有好几种：

AGV（自动导引车）

工厂里跑的那些小车，大部分都是差速底盘。我记得有个项目是做仓储AGV，负载500公斤，用的就是差速底盘。为什么选它？结构简单，成本低，维护方便。

AMR（自主移动机器人）

这个比AGV高级一些，能自主规划路径。差速底盘在AMR上也很常见，尤其是室内场景。我做过一个医院配送AMR，走廊窄，需要灵活转向，差速底盘正好合适。

扫地机器人

这个大家应该不陌生。你家扫地机器人，十有八九是差速底盘。两个驱动轮加一个万向轮，经典配置。它能在家里钻来钻去，靠的就是差速转向。

其他应用场景还包括：

• 服务机器人（送餐、引导）
• 巡检机器人（变电站、管道）
• 教育机器人（竞赛、教学）
• 特种机器人（排爆、侦察）

1.3 差速底盘的运动学模型简介

做运动控制，运动学模型是绕不开的。说白了，就是建立轮子转速和机器人速度之间的数学关系。

先看一个典型的差速底盘示意图：

V = (V_R + V_L) / 2      // 机器人线速度
ω = (V_R - V_L) / L      // 机器人角速度