Java控制具有两个轮速的物体。

Question

Java控制具有两个轮速的物体。

javamathphysics

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假设我有一个双轮物体，每个轮子都有独立的速度（lWheelV和rWheelV分别表示左右轮的速度）。每个轮子的速度限制在范围[-1, 1]之间（即在-1和1之间）。

如果lWheelV = 1 & rWheelV = 1，则物体向前移动
如果lWheelV = -1 & rWheelV = 1，则物体向左转（逆时针方向）
如果lWheelV = 0.5 & rWheelV = 1，则物体将向前驱动，同时缓慢向左转
如果lWheelV = -1 & rWheelV = -1，则物体将向后移动。

这可以更容易地在以下图像中可视化： object motion diagram

我需要什么样的数学知识来描述这样的对象，并且更重要的是，我如何在Java中实现能够复制这种行为的软件。

- Conner Ruhl

你是在询问可视化、算法还是代码方面的问题？您能更正式一些吗？ - Hurda

不是可视化，而是算法/代码来计算出新位置。 - Conner Ruhl

对于那些投票关闭的人，请理解这是机器人和物理学中经常出现的实际问题。这样的系统如果没有对支撑系统的数学有牢固的理解，实现起来并不完全琐碎。事实上，原帖作者已经付出了一些努力来清晰地描述该系统，这应该算作他的优点。 - Andrew Walker

哇，这被编辑得一干二净了 :) - Conner Ruhl

你是否偶然使用了Scribbler机器人？ - japreiss

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Martijn Courteaux · Accepted Answer

这取决于很多因素，如车辆宽度、帧率等等...

然而，以下是一些提示：

要计算车辆在一个帧中的旋转，可以使用反正切函数。

float leftWheel = 1.0f;
float rightWheel = 0.5f;
float vehicleWidth = 1.0f;

float diff = rightWheel - leftWheel;
float rotation = (float) Math.atan2(diff, vehicleWidth);

要确定车辆沿其轴线移动的速度，请使用以下代码：

float speedAlongAxis = leftWheel + rightWheel;
speedAlongAxis *= 0.5f;

要通过第一个提示中计算出的角度旋转车辆的轴：

float axisX = ...;
float axisY = ...;
/* 确保向量（axisX，axisY）的长度为1（称为“标准化”）*/

float x = axisX;
float y = axisY;

axisX = (float) (x * Math.cos(rotation) - y * Math.sin(rotation));
axisY = (float) (x * Math.sin(rotation) + y * Math.cos(rotation));

要沿轴移动车辆：

float vehicleX = ...;
float vehicleY = ...;

vehicleX += axisX * speedAlongAxis;
vehicleY += axisY * speedAlongAxis;

一个normalise()方法看起来像这样：

public float normalise()
{
    float len = (float) Math.sqrt(x * x + y * y);
    x /= len;
    y /= len;
    return len;
}