差速驱动运动学

描述左右两轮转速如何决定底盘前进速度和转弯角速度的公式。

差速驱动是最常见的移动底盘结构：左右各一个独立电机驱动的轮子，再配万向脚轮防倾，靠两轮转速差转向，不需要单独的转向机构。它的运动学只有两条式子：线速度 v = (v_R + v_L)/2，角速度 ω = (v_R − v_L)/b，其中 v_R、v_L 是右、左轮的线速度（轮角速度乘轮半径 r），b 是两轮间距。反过来，给定想要的 v 和 ω 就能算出每个轮子该转多快。于是底盘在平面上等价于只能「往前走 + 原地转」的点，即独轮车模型；它不能直接横移，这种只约束速度的限制叫非完整约束。ROS 的 diff_drive_controller 就按这两条式子把 cmd_vel 换成左右轮指令，并用轮子反馈反算里程计。

例子扫地机器人要原地左转时，让右轮以速度 u 向前、左轮以同样速度向后：v = 0，ω = 2u/b，机身绕两轮中点原地旋转。

也叫

差速模型、独轮车模型、Unicycle Model、差速运动学

相关

非完整约束、差速底盘、轮式里程计、cmd_vel 速度指令话题（Twist 消息）、移动底盘、正运动学

来源

Differential wheeled robot - Wikipedia
ros2_control: diff_drive_controller 文档