双模式非稳定结构移动机器人

摘要：

双轮不稳定结构移动机器人具有两轮分别驱动、同轴且左右平行布置的机构特点,通过对机器人运动姿态的实时控制可实现其运动平衡的稳定和在狭小空间内的零半径转弯.围绕该机器人所涉及的机械结构、动力学模型及平衡控制方法加以研究,解释机器人在载重的情况下,在不同坡度、不同粗糙状态的路面和狭小空间内的运动学及动力学特性,并基于运动平衡模型来实时控制机器人的姿态.机器人样机质量轻、结构紧凑、体积小、功耗低,可以由单人携带.它有载人和载物的双模式控制系统,其中载人模式主控制器通过分析传感器数据调整控制参数,载物模式主控制器接收控制终端命令来完成任务.通过建立机器人动力学模型和状态空间控制模型,并对模型进行仿真,得到了机器人的反馈控制参数,最后通过爬坡、原点旋转、通过障碍物、载人前进后退等试验验证了设计方法的有效性.

关键词：移动机器人、非稳定结构、动力学模型、姿态控制仿真

所属期刊栏目：45

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划,2008AA042205

在线出版日期：2009-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：147-152