本文是专栏《机器人人机交互与控制实践》第 13 篇。前两篇解决了“单个电机怎样转得准”，这一篇讨论“多个轮子怎样配合，让整个底盘按操作员的意图运动”。操作员推摇杆时，想的是“往前走”“往左平移”“原地转个身”；而底盘控制器要给每个轮子一个转速。从车体运动到轮子转速的换算，就是运动学逆解。这件事看起来只是几个公式，但实际项目里有不少坑：麦克纳姆轮装反了，想平移的时候车往反方向走，转向变得软绵绵的；满油门的时候怎么也转不过弯，或者转弯时车往一边歪；高速时转向太灵敏，车差点翻了；倒车时转向的方向和操作员的直觉相反。本文先建立一个统一的轮子模型，用同一套代码处理差速、麦克纳姆轮和全向轮底盘；然后讨论麦克纳姆轮的安装错误、里程计与打滑检测、轮速饱和的处理，最后讨论手柄映射。所有结论都有可运行的代码。1. 统一的轮子模型1.1 一个约束，三种轮子不管是哪种轮子，都可以用三个量描述：安装位置pi\mathbf{p}_i