机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2009年
5期
147-152
,共6页
李京涛%高学山%黄强%松本治
李京濤%高學山%黃彊%鬆本治
리경도%고학산%황강%송본치
移动机器人%非稳定结构%动力学模型%姿态控制仿真
移動機器人%非穩定結構%動力學模型%姿態控製倣真
이동궤기인%비은정결구%동역학모형%자태공제방진
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.
雙輪不穩定結構移動機器人具有兩輪分彆驅動、同軸且左右平行佈置的機構特點,通過對機器人運動姿態的實時控製可實現其運動平衡的穩定和在狹小空間內的零半徑轉彎.圍繞該機器人所涉及的機械結構、動力學模型及平衡控製方法加以研究,解釋機器人在載重的情況下,在不同坡度、不同粗糙狀態的路麵和狹小空間內的運動學及動力學特性,併基于運動平衡模型來實時控製機器人的姿態.機器人樣機質量輕、結構緊湊、體積小、功耗低,可以由單人攜帶.它有載人和載物的雙模式控製繫統,其中載人模式主控製器通過分析傳感器數據調整控製參數,載物模式主控製器接收控製終耑命令來完成任務.通過建立機器人動力學模型和狀態空間控製模型,併對模型進行倣真,得到瞭機器人的反饋控製參數,最後通過爬坡、原點鏇轉、通過障礙物、載人前進後退等試驗驗證瞭設計方法的有效性.
쌍륜불은정결구이동궤기인구유량륜분별구동、동축차좌우평행포치적궤구특점,통과대궤기인운동자태적실시공제가실현기운동평형적은정화재협소공간내적령반경전만.위요해궤기인소섭급적궤계결구、동역학모형급평형공제방법가이연구,해석궤기인재재중적정황하,재불동파도、불동조조상태적로면화협소공간내적운동학급동역학특성,병기우운동평형모형래실시공제궤기인적자태.궤기인양궤질량경、결구긴주、체적소、공모저,가이유단인휴대.타유재인화재물적쌍모식공제계통,기중재인모식주공제기통과분석전감기수거조정공제삼수,재물모식주공제기접수공제종단명령래완성임무.통과건립궤기인동역학모형화상태공간공제모형,병대모형진행방진,득도료궤기인적반궤공제삼수,최후통과파파、원점선전、통과장애물、재인전진후퇴등시험험증료설계방법적유효성.