Wheeled Robot Visual Lab
目的
这个页面把轮子级别的几何约束画成可交互的平面图，并同步显示它们如何形成 chassis-level kinematic matrix（底盘运动学矩阵）。它是一个 learning scaffold：数学关系来自已 ingest 的 wheeled mobile robot sources，交互组织方式是 wiki 的学习辅助层。
从轮子约束到矩阵行
平面刚体的 body twist 写成 。位于 body frame 中 的轮子接触点速度为：
轮子的 rolling direction 给出 driven rolling row：
conventional wheel 的 lateral direction 给出 no-slip constraint：
这些 row 叠起来后，就是整车层面的 kinematic matrix。differential drive、omni wheel 和 steerable wheel 的差异，主要体现在哪些 row 被保留、哪些 lateral constraints 被放松，以及 wheel direction 是否随 steering angle 改变。更完整的 source-backed 推导见 WheeledRobotKinematics、OmnidirectionalWheels、NonholonomicMobileRobots 和 SteerableWheels。
交互图
读图方法
- 蓝绿色箭头表示 rolling direction ，它进入 wheel-speed row。
- 红色法向箭头表示 lateral no-slip direction ，它进入 constraint row。
- 黑色小箭头表示由当前 诱导出的 wheel contact velocity 。
- 对 omni wheel，虚线 lateral direction 表示被 passive roller motion 放松的方向，不再作为 conventional wheel 那样的硬 no-slip constraint。