Производство

Дифференциальный робот: скорость и вращение

Переводит продольные скорости левого и правого колеса в скорость центра и угловую скорость корпуса.

⚙быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Продольная скорость центра0,75м/с
Угловая скорость корпуса1 рад/с
Скорость центра по X0,75 м/с
Скорость центра по Y0 м/с
Формула

Как считается результат

При чистом качении v=(vR+vL)/2, ω=(vR−vL)/b. Продольная скорость проецируется на глобальные оси как vx=vcosθ, vy=vsinθ. Положительная ω соответствует вращению против часовой стрелки при правом колесе быстрее левого.
Пример с тестовыми данными

Линейная скорость левого колеса: 0,5 м/с; Линейная скорость правого колеса: 1 м/с; Расстояние между линиями качения колёс: 0,5 м; Ориентация корпуса от оси X: 0 °

Продольная скорость центра: 0,75 м/с; Угловая скорость корпуса: 1 рад/с; Скорость центра по X: 0,75 м/с; Скорость центра по Y: 0 м/с
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Переводит продольные скорости левого и правого колеса в скорость центра и угловую скорость корпуса.

При чистом качении v=(vR+vL)/2, ω=(vR−vL)/b. Продольная скорость проецируется на глобальные оси как vx=vcosθ, vy=vsinθ. Положительная ω соответствует вращению против часовой стрелки при правом колесе быстрее левого.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: линейная скорость левого колеса в м/с; линейная скорость правого колеса в м/с; расстояние между линиями качения колёс в м; ориентация корпуса от оси x в °.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Два колеса одной оси, идеальное качение без бокового скольжения и одинаковое определение знака их скоростей. Вводятся скорости обода, не обороты двигателя. Пробуксовка, деформация шин, опорные ролики и интегрирование положения во времени не моделируются.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Одинаковые скорости колёс дают прямое движение, противоположные — вращение на месте. Нулевая продольная скорость не вызывает деления на ноль: радиус поворота в этой форме не требуется.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Одинаковые скорости колёс дают прямое движение, противоположные — вращение на месте. Нулевая продольная скорость не вызывает деления на ноль: радиус поворота в этой форме не требуется.

02

Когда модель применима

Два колеса одной оси, идеальное качение без бокового скольжения и одинаковое определение знака их скоростей. Вводятся скорости обода, не обороты двигателя. Пробуксовка, деформация шин, опорные ролики и интегрирование положения во времени не моделируются.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Линейная скорость левого колеса: 0,5 м/с; Линейная скорость правого колеса: 1 м/с; Расстояние между линиями качения колёс: 0,5 м; Ориентация корпуса от оси X: 0 °
Вычисление
При чистом качении v=(vR+vL)/2, ω=(vR−vL)/b. Продольная скорость проецируется на глобальные оси как vx=vcosθ, vy=vsinθ. Положительная ω соответствует вращению против часовой стрелки при правом колесе быстрее левого. Продольная скорость центра: ((0,5)+(1)) ÷ 2 = 0,75 м/с. Угловая скорость корпуса: ((1)-(0,5)) ÷ (0,5) = 1 рад/с. Скорость центра по X: ((0,5)+(1)) ÷ 2 × cos(((0) × π ÷ 180)) = 0,75 м/с. Скорость центра по Y: ((0,5)+(1)) ÷ 2 × sin(((0) × π ÷ 180)) = 0 м/с.
Результат
Продольная скорость центра: 0,75 м/с; Угловая скорость корпуса: 1 рад/с; Скорость центра по X: 0,75 м/с; Скорость центра по Y: 0 м/с

Одинаковые скорости колёс дают прямое движение, противоположные — вращение на месте. Нулевая продольная скорость не вызывает деления на ноль: радиус поворота в этой форме не требуется.

Пример 2
Исходные данные
Линейная скорость левого колеса: -1 м/с; Линейная скорость правого колеса: 1 м/с; Расстояние между линиями качения колёс: 0,5 м; Ориентация корпуса от оси X: 0 °
Вычисление
Продольная скорость центра: ((-1)+(1)) ÷ 2 = 0 м/с. Угловая скорость корпуса: ((1)-(-1)) ÷ (0,5) = 4 рад/с. Скорость центра по X: ((-1)+(1)) ÷ 2 × cos(((0) × π ÷ 180)) = 0 м/с. Скорость центра по Y: ((-1)+(1)) ÷ 2 × sin(((0) × π ÷ 180)) = 0 м/с.
Результат
Продольная скорость центра: 0 м/с; Угловая скорость корпуса: 4 рад/с; Скорость центра по X: 0 м/с; Скорость центра по Y: 0 м/с

Этот вариант использует другие исходные данные: Линейная скорость левого колеса — -1; Линейная скорость правого колеса — 1. Одинаковые скорости колёс дают прямое движение, противоположные — вращение на месте. Нулевая продольная скорость не вызывает деления на ноль: радиус поворота в этой форме не требуется.

Формула и обозначения

При чистом качении v=(vR+vL)/2, ω=(vR−vL)/b. Продольная скорость проецируется на глобальные оси как vx=vcosθ, vy=vsinθ. Положительная ω соответствует вращению против часовой стрелки при правом колесе быстрее левого.

left — линейная скорость левого колеса, единица: м/с.

right — линейная скорость правого колеса, единица: м/с.

track — расстояние между линиями качения колёс, единица: м.

angle — ориентация корпуса от оси x, единица: °.

Практическое применение

Переводит продольные скорости левого и правого колеса в скорость центра и угловую скорость корпуса. При чистом качении v=(vR+vL)/2, ω=(vR−vL)/b. Продольная скорость проецируется на глобальные оси как vx=vcosθ, vy=vsinθ. Положительная ω соответствует вращению против часовой стрелки при правом колесе быстрее левого.

Одинаковые скорости колёс дают прямое движение, противоположные — вращение на месте. Нулевая продольная скорость не вызывает деления на ноль: радиус поворота в этой форме не требуется.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: линейная скорость левого колеса в м/с; линейная скорость правого колеса в м/с; расстояние между линиями качения колёс в м; ориентация корпуса от оси x в °.

Два колеса одной оси, идеальное качение без бокового скольжения и одинаковое определение знака их скоростей. Вводятся скорости обода, не обороты двигателя. Пробуксовка, деформация шин, опорные ролики и интегрирование положения во времени не моделируются.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Robotics Book: кинематика колёсных платформ ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «продольная скорость центра»?+

Одинаковые скорости колёс дают прямое движение, противоположные — вращение на месте. Нулевая продольная скорость не вызывает деления на ноль: радиус поворота в этой форме не требуется.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Линейная скорость левого колеса: 0,5 м/с; Линейная скорость правого колеса: 1 м/с; Расстояние между линиями качения колёс: 0,5 м; Ориентация корпуса от оси X: 0 °. Продольная скорость центра: 0,75 м/с; Угловая скорость корпуса: 1 рад/с; Скорость центра по X: 0,75 м/с; Скорость центра по Y: 0 м/с. При чистом качении v=(vR+vL)/2, ω=(vR−vL)/b. Продольная скорость проецируется на глобальные оси как vx=vcosθ, vy=vsinθ. Положительная ω соответствует вращению против часовой стрелки при правом колесе быстрее левого.

Какие ограничения есть у метода?+

Два колеса одной оси, идеальное качение без бокового скольжения и одинаковое определение знака их скоростей. Вводятся скорости обода, не обороты двигателя. Пробуксовка, деформация шин, опорные ролики и интегрирование положения во времени не моделируются.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. Одинаковые скорости колёс дают прямое движение, противоположные — вращение на месте. Нулевая продольная скорость не вызывает деления на ноль: радиус поворота в этой форме не требуется. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Два колеса одной оси, идеальное качение без бокового скольжения и одинаковое определение знака их скоростей. Вводятся скорости обода, не обороты двигателя. Пробуксовка, деформация шин, опорные ролики и интегрирование положения во времени не моделируются.