质心径向可变球形机器人多运动模式的运动特性对比研究

摘要：

质心的径向变化使球形机器人具备重摆驱动与倒立摆驱动2种驱动模式,同时质心径向移动使运动状态呈现不同特点.将质心径向变化功能与非结构化环境中的任务需求相融合,对球形机器人实用性提升有重要意义.通过开展球形机器人在不同驱动模式、不同运动速度以及不同坡度情况下的运动实验分析,根据实验结果,基于控制系统的收敛速度、超调量、稳定性与响应速度4项控制性能指标、爬坡能力与转向能力2项运动能力指标以及能耗指标,分析总结了倒立摆驱动模式对球形机器人控制性能、运动能力以及能耗水平3类型运动特性产生的影响规律,同时构建了运动特性需求与质心径向位置的关联模型,为面向不同任务需求时质心径向可变球形机器人驱动模式与质心位置的选择提供依据.

关键词：球形机器人、倒立摆、质心、运动特性、关联模型

所属期刊栏目：42

分类号：TH133

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：255-269