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定位轮是什么？What Are Tracking Wheels?

硬件组成Hardware Components

一套定位轮系统通常包括：A tracking wheel system typically includes:

┌─────────────────────────────┐
│         机器人俯视图          │
│                              │
│    ║        ↑ y正(前)   ║    │  ← 驱动轮（左右各3个）
│    ║    ┃          ┃    ║    │
│    ║    ┃竖轮      ┃    ║    │  ← 竖轮：测量前后移动
│    ║    ┃(Vertical)┃    ║    │
│    ║                    ║    │
│    ║  ━━━━━━━━━━━━━━━━  ║    │  ← 横轮：测量左右移动
│    ║    (Horizontal)    ║    │
│    ║                → x正(右) │
│    ║                    ║    │
│         [V5 大脑]         │
└─────────────────────────────┘

部件Component	作用Function	数量Qty
竖轮Vertical Wheel（Vertical）	测量前后方向移动距离Measures forward/backward movement	1 个1
横轮Horizontal Wheel（Horizontal）	测量左右方向移动距离Measures left/right movement	1 个1
陀螺仪Gyroscope（IMU）	测量旋转角度Measures rotation angle	1 个1
旋转传感器Rotation Sensor	装在定位轮上，读取旋转角度Mounted on tracking wheels to read rotation	2 个2

机器人底座定位轮布局示意图 — 图：定位轮布局俯视图 — 左右竖轮 + 后横轮 + 旋转中心（来源：Team 5225 E-Bots Pilons）Figure: Tracking wheel layout (top view) — left/right vertical wheels + rear horizontal wheel + center of rotation (Source: Team 5225 E-Bots Pilons)

坐标系约定Coordinate System Convention

在开始之前，必须先统一"方向"的定义，否则后面的公式正负号会乱：Before we start, we must agree on direction definitions — otherwise the signs in later formulas will be inconsistent:

约定Convention	定义Definition
x 正方向Positive x	机器人的右边Robot's right side
y 正方向Positive y	机器人的前方（车头方向）Robot's front (heading direction)
θ 正方向Positive θ	顺时针旋转Clockwise rotation
竖轮正方向Vertical wheel positive	向前滚 = 正值Rolling forward = positive
横轮正方向Horizontal wheel positive	向右滚 = 正值Rolling right = positive

重要Important：如果你的轮子装反了（向前滚读出负值），在代码里把编码器值取反，或者在传感器设置里 reverse。不要去改公式的正负号。: If your wheel is installed backwards (rolling forward gives negative values), negate the encoder value in code or reverse it in sensor settings. Don't change the signs in the formulas.

为什么需要两个轮 + 陀螺仪？Why Two Wheels + a Gyroscope?

竖轮：知道机器人沿车头方向走了多远Vertical wheel: tells how far the robot moved along its heading
横轮：知道机器人侧向滑了多远（被撞、万向轮漂移等）Horizontal wheel: tells how far the robot slid sideways (from collisions, omni-wheel drift, etc.)
陀螺仪：知道机器人转了多少度Gyroscope: tells how many degrees the robot has turned

三个信息结合，就能算出机器人在场地上的精确坐标 (x, y, θ)。Combining these three pieces of information, we can calculate the robot's exact position on the field: (x, y, θ).

就像 GPS 告诉你在地图上的位置一样，定位轮告诉机器人在场地上的位置。Just like GPS tells you where you are on a map, tracking wheels tell the robot where it is on the field.

检查点Checkpoint

一套最基本的定位系统需要哪些？What does a basic tracking system require?