通常移动机器人依赖电机驱动车轮实现行走功能。机器人底盘结构不同，其运动学也完全不同。根据不同类型车轮，常见的底盘结构差速运动模型、滑移运动模型、阿克曼运动模型、全向轮运动模型等等。
- 差速运动模型：2wd、4wd、6wd
- 全向轮运动模型：omni_3、omni_4、mecanum
- 阿克曼运动模型：ackermann
（图）机器人常见底盘结构 本文仅对两轮差速运动模型、三轮全向运动模型、四轮麦克纳姆轮运动模型三种底盘结构运动学分析。
ROS中运动学分析为正解（Forward kinematics）和逆解（Inverse Kinematics）两种。正解是将获得的机器人底盘速度指令/cmd_vel转化为每个车轮的实际速度。逆解是根据电机编码器获得的每个车轮速度计算出机器人底盘速度，从而实现航迹推算。
概述
两轮差速运动模型如Pirobot、Turtlebot等机器人，两个动力轮分别位于底盘左右两侧，通过给定不同速度来实现转向控制，一般会加一到两个的辅助支撑轮。
全向轮的独特之处在于其特殊的轮胎。全向轮并不仅仅是一个轮毂，而是由很多轮胎的组合体。其主体为一个大型中心轮，在中心轮周边为中心轴方向垂直于中心轮的小型轮子。根据小型轮子角度不同，常见的主要有麦克纳姆（Mecanum ）轮和连续切换轮两种。
（图）全向轮结构麦克纳姆轮由轮辐和固定在外周的许多小滚子构成，轮子和滚子之间的夹角通常为45°。典型布置方式为“米”型布置。
连续切换轮由一个轮盘和固定在轮盘外周的滚子构成。轮盘轴心同滚子轴心垂直，轮盘绕轴心由电机驱动转动，滚子依次与地面接触，并可绕自身轴心自由转动。典型布置方式为三角形布置和“X”字形布置。
两轮差速运动模型
两轮差速运动模型参考1：两轮差速底盘的运动模型分析：运动控制与里程计解算
参考2：航迹推演（Odometry）
参考3：机器人局部避障的动态窗口法 (dynamic window approach)
运动学方程
三轮全向运动学模型
三轮全向运动学模型参考1：三轮全向移动底盘的运动学建模和分析
参考2：3轮全向轮正解—41
运动学方程
四轮麦克纳姆轮运动模型
四轮麦克纳姆轮运动模型 参考1：4WD Mecanum Wheel Robot Kit Series
参考2：Drive Kinematics: Skid Steer & Mecanum (ROS Twist included)
运动学方程
