本文介绍了底盘的几种运动模式：底盘普通运动、底盘跟随云台转动、小陀螺、小陀螺模式下的平动，并讲解了各种模式下的控制思路。

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1. 底盘基本控制

我们先从最简单的底盘控制开始。底盘的“X型”安装方式以及当每个轮子均正向转动时，各个轮子的受力如下图：

注意：轮子与地面接触面的纹路与俯视图的相反，此处容易混淆。

我们将底盘的运动分为三种：沿X轴方向、沿Y轴方向、绕YAW轴旋转：

1.1 沿Y轴方向

\(V_A=V_B=V_C=V_D=V_y\)

V_A=V_B=V_C=V_D=V_y

1.2 沿X轴方向

V_A=V_C=-V_x

V_B=V_D=V_x

1.3 沿着yaw轴旋转（顺时针）

V_A=V_D=V_yaw

V_B=V_C=-V_yaw

1.4 将上述三个方向叠加，得到麦克纳姆轮运动公式

V_A=V_y-V_x+V_yaw

V_B=V_y+V_x-V_yaw

V_C=V_y-V_x-V_yaw

V_D=V_y+V_x+V_yaw

1.5 根据底盘速度解算出各个轮子的速度后进行控制即可

电机采用速度环+电流环串级控制，会在后续博客文章中进行讲解。

2. 底盘跟随云台

2.1 底盘跟随云台需要实现的效果

遥控器左摇杆控制底盘前后左右运动，右侧摇杆控制云台的yaw轴和pitch轴旋转。在云台yaw轴旋转时，底盘跟随云台的yaw轴同步旋转。

2.2 实现思路

机器人云台yaw轴旋转由一个GM6020电机控制。我们可以通过PID控制，将反馈值设置为从编码器读取出的GM6020电机的角度（此处应该使用连续角度，需在读取数据时自行进行数据处理），期望值设置为“0”，被控对象为底盘，通过控制底盘绕yaw轴旋转，从而实现底盘跟随云台的效果。

3. 小陀螺&平动

为了降低机器人装甲板被敌方击中的概率，有前辈发明了“小陀螺”，即云台指向不变，但底盘不断绕yaw轴转动。本文会讲解如何实现“小陀螺“以及在“小陀螺”模式下进行可控移动。

3.1 小陀螺

实现小陀螺的难点在于如何保持云台指向不变。作者采用pid控制器，反馈量为安装在云台上的IMU的yaw轴角度，参考量为设定的目标角度，执行器为云台下方的GM6020电机。使用该思路可以很好地对云台指向进行控制。

3.2 小陀螺平动

我们希望以云台作为坐标系进行移动，因此我们需要通过坐标系变换，解算出底盘X、Y方向的速度。

将该速度带入底盘的运动学公式中即可控制底盘运动。