兩輪自平衡機器人系統(tǒng)設計.pdf

1、兩輪自平衡機器人是一種特殊的輪式移動機器人，它運動靈活，成本低，適合在狹小和危險的空間工作，可以零半徑轉彎，有著廣泛的應用前景。同時，本質(zhì)不穩(wěn)定的兩輪自平衡機器人也是一種復雜的研究性實驗裝置，已成為理想的控制理論和控制技術研究的實驗平臺。
　　 本文在總結和歸納了兩輪自平衡機器人的研究現(xiàn)狀后，結合了兩輪自平衡代步電動車的設計經(jīng)驗提出了兩輪自平衡機器人的構建方案。首先設計了兩輪自平衡機器人的機械結構。整個機器人車體框架均采用鋁合金

2、制作。鋁金屬質(zhì)量輕，延展性好，便于裁剪，方便在上面鉆孔，固定電機和車架等。并構建了兩輪自平衡機器人的硬件和軟件系統(tǒng)。用標準化程序開發(fā)方式，規(guī)范編程，條理清晰，方便程序的調(diào)試，修改以及日后的擴展和閱讀。
　　 接著提出系統(tǒng)建模的假設條件，建立了系統(tǒng)的運動學模型，推導出兩輪自平衡機器人的最大可控角度。隨后對硅微加速度計和硅微陀螺進行了標定，在此基礎上利用多種濾波算法對硅微加速度計和硅微陀螺信息進行融合，計算出車體的傾斜角度，并對各種