中国机械工程 ›› 2016, Vol. 27 ›› Issue (06): 726-731.
黎志宏;陈润恩;程晓东;王伟超
出版日期:
2016-03-25
发布日期:
2016-03-24
Li Zhihong;Chen Run'en;Cheng Xiaodong;Wang Weichao
Online:
2016-03-25
Published:
2016-03-24
摘要:
提出了一种新型独轮机器人。该独轮自平衡机器人具有单一水平陀螺结构,首先利用陀螺的定轴性和稳定性使一个二维倒立不稳定系统变为一个二维准稳定系统,然后根据进动原理,采用旋转配重法对系统进行失衡修正,使系统具有很强的抗扰动能力。重点研究了该独轮机器人姿态的失衡与恢复状态。实验模型机实现了独轮机器人的定点自稳定,姿态失衡恢复,以及行走、转向功能。
中图分类号:
黎志宏, 陈润恩, 程晓东, 王伟超. 水平陀螺结构独轮自平衡机器人研究[J]. 中国机械工程, 2016, 27(06): 726-731.
Li Zhihong, Chen Run'en, Cheng Xiaodong, Wang Weichao. Research on Single-wheel Self-balancing Robot Based on Horizontal Gyro Structure[J]. China Mechanical Engineering, 2016, 27(06): 726-731.
[1]朱磊磊,陈军.轮式移动机器人综述[J].机床与液压,2009,37(8): 242-247. Zhu Leilei, Chen Jun. A Review of Wheeled Mobile Robot [J]. Machine Tool and Hydraulics, 2009,37(8): 242-247. [2]王启源.独轮自平衡机器人建模与控制研究[D].北京:北京工业大学,2011. [3]Schoonwikel A. Design and Test of a Computer Stabilized Unicycle [D]. California: Stanford University, 1987. [4]Brown H B, Xu Y S. A Single-wheel Gyroscopically Stabilized Robot [J]. IEEE Robotics and Automation Magazine, 1997, 4(3): 39-44. [5]Dao Minquan, Liu Kangzhi. Gain-scheduled Stabilization Control of A Unicycle [J]. JSME International Journal, 2005, 48(4): 649-656. [6]Murata Manufacturing Co., Ltd. Murata Boy and Murata Girl .(2008-09-23)[2015-03-06]. http://www.murata.com/zh-cn/about/mboymgirl/mgirl. [7]Honda Motor Co., Ltd. U3-X . (2009-09-24)[2015-03-06].http://www.honda.co.jp/robotics/u3x/. [8]Lauwers T B, Kantor G A, Hollis R L. A Dynamically Stable Single Wheeled Mobile Robot with Inverse Mouse-Ball Drive [C]//Proceedings of the 2006 IEEE International Conference of Robotics and Automation.Orlando, 2006: 2884-2889. [9]朱晓庆,阮晓钢,孙荣毅,等.具备偏航能力的独轮机器人[J].北京工业大学学报,2014,40(7): 1099-1104. Zhu Xiaoqing, Ruan Xiaogang, Sun Rongyi, et al. Single-wheel Robots with Yaw Ability [J]. Journal of Beijing University of Technology, 2014, 40(7): 1099-1104. [10]Cieslak P, Buratowski T,Uhl T, et al. The Mono-wheel Robot with Dynamic Stabilization [J]. Robotics and Autonomous Systems, 2011, 59(9): 611-619. [11]Lee J H, Shin H J, Lee S J, et al. Balancing Control of a Single-wheel Inverted Pendulum System Blowers: Evolution of Mechatronics Capstone Design[J].Mechatronics, 2013, 23(8):926-932. [12]刘延柱.陀螺力学[M].2版.北京:科学出版社,2009. [13]许江宁,刘强.陀螺原理及应用[M].北京:国防工业出版社,2009. |
[1] | 尹猛, 徐志刚, 赵志亮, 韩伟, . 基于套索传动的五指灵巧手设计与主从控制[J]. 中国机械工程, 2021, 32(08): 951-959. |
[2] | 王封旭, 邢志广, 杨朋朋, 林俊, 赵建文, . 基于低熔点合金相变的变刚度软体机械臂稳态传热研究[J]. 中国机械工程, 2021, 32(07): 793-798. |
[3] | 李敬仪, 姚立纲, 东辉. 基于三组测量绳结构的软体机械臂运动检测[J]. 中国机械工程, 2021, 32(06): 721-728. |
[4] | 李冰1;张永德1;袁立鹏2;朱光强3;代雪松1;苏文海3. 液压四足机器人足端的力预测控制与运动平稳性[J]. 中国机械工程, 2021, 32(05): 523-532. |
[5] | 姚道金1;董文涛1;王晓明1;杨林2. 面向不平地面的双足欠驱动步行稳定控制[J]. 中国机械工程, 2021, 32(02): 180-187,194. |
[6] | 沈运1;谢荣理2;赵艳娜3;付庄1;王尧1;张俊2;费健2. 基于改进阻抗控制的自适应曲面乳腺超声扫描方法[J]. 中国机械工程, 2021, 32(02): 195-203. |
[7] | 谢冬福1;罗玉峰1,2;石志新1;刘燕德2. 多移动机器人协同模式及其倾翻稳定性研究[J]. 中国机械工程, 2020, 31(20): 2472-2485. |
[8] | 王薪宇;秦伟;孙晓军;胡小亮. 3-PPR并联伺服平台非线性同步鲁棒控制[J]. 中国机械工程, 2020, 31(19): 2269-2275. |
[9] | 范增华1;荣伟彬2;刘紫潇1;田业冰1. 基于显微视觉的毛细力动态检测方法[J]. 中国机械工程, 2020, 31(19): 2290-2294,2303. |
[10] | 吴锦辉1,2;陶友瑞1,2. 工业机器人定位精度可靠性研究现状综述[J]. 中国机械工程, 2020, 31(18): 2180-2188. |
[11] | 李阳1,2,3;刘子明1,2,4;陈庆盈1,2,3 . 考虑打滑干扰的解耦式主动脚轮全向移动机器人跟踪控制[J]. 中国机械工程, 2020, 31(18): 2247-2253. |
[12] | 姚海峰1;刘伟2;郑晓雯1;张兰胜2;刘福新2;吴淼1. 构型改进型凿岩机器人钻孔定位方法研究[J]. 中国机械工程, 2020, 31(18): 2254-2261,2267. |
[13] | 姚建涛;陈新博;陈俊涛;魏纯杰;张帅;李海利;赵永生. 软体机械手遥操作系统的设计与分析[J]. 中国机械工程, 2020, 31(16): 1968-1977. |
[14] | 王梁1;安兴运2;张雪琴2;王义林1;张宜生1. 双机械手变速协同输送控制策略研究及应用[J]. 中国机械工程, 2020, 31(16): 1985-1990. |
[15] | 刘红艺, 樊锐, 郭江真, 张维, 赵钦志, 陈五一. [可靠性建模及试验技术]面向数控机床可靠性试验的多维力随动加载装置[J]. 中国机械工程, 2020, 31(13): 1606-1612. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||