Lewe koło, prawe koło.

Najprostsza maszyna sterująca ma dwa napędzane koła, po jednym z każdej strony, i w ogóle nie ma kierownicy. Skręca, obracając koła z różnymi prędkościami. To napęd różnicowy, używany przez roboty odkurzające, wiele robotów szkolnych i niezliczone roboty laboratoryjne. (Mała kulka podporowa albo ślizgacz z tyłu lub z przodu utrzymuje korpus w poziomie; po prostu przesuwa się po podłożu.)

Niech lewe koło porusza się do przodu z prędkością v_L, a prawe z prędkością v_R, obie mierzone w metrach na sekundę w punkcie, w którym koło dotyka podłogi. Niech L oznacza odległość między kołami, czyli szerokość rozstawu kół, w metrach.

Dwa wzory opisują wszystko.

v = (v_R + v_L) / 2 to prędkość jazdy do przodu środka robota: średnia prędkości obu kół.

ω = (v_R − v_L) / L określa, jak szybko robot skręca, w radianach na sekundę (kierunek przeciwny do ruchu wskazówek zegara jest dodatni, więc szybsze prawe koło skręca robota w lewo). Im większa różnica prędkości i im węższy robot, tym szybciej się obraca.

Przykład rozwiązany. Przyjmijmy L = 0,20 m, v_L = 0,20 m/s i v_R = 0,30 m/s.

• v = (0,30 + 0,20) / 2 = 0,25 m/s
• ω = (0,30 − 0,20) / 0,20 = 0,5 rad/s

Pół radiana na sekundę to około 29 stopni na sekundę, czyli łagodna krzywa w lewo. (Jeden radian to około 57,3 stopnia.)

Odczytywanie wzorów.

• Równe prędkości, v_L = v_R: różnica wynosi zero, więc ω = 0, a robot jedzie prosto.
• Różne prędkości: ω nie wynosi zero, więc robot skręca w stronę wolniejszego koła. Jeśli prawe koło jest szybsze, robot skręca w lewo; jeśli szybsze jest lewe, skręca w prawo.
• Przeciwne prędkości, v_R = −v_L: v = 0, środek nie porusza się do przodu, a robot obraca się w miejscu.

Sprawdź się na drugim przykładzie. L = 0,20 m, v_R = 0,40 m/s, v_L = 0,20 m/s daje ω = (0,40 − 0,20) / 0,20 = 1 rad/s, a v = 0,30 m/s. Prawe koło jest szybsze, więc robot skręca w lewo.

To prędkości kół są tym, co wybiera sterownik; v i ω opisują to, co robot robi. Programista, który chce uzyskać określone v i ω, przekształca wzory: v_R = v + ωL/2 oraz v_L = v − ωL/2.