CAJ | 학술논문

为了研究无机械调节器自行车机器人的曲线运动平衡能力,给出一种前轮驱动自行车机器人的欠驱动力学模型以及这种机器人在水平面上实现小半径圆周运动的方法.根据几何关系得到车体的转弯半径,以此为基础推导出后轮转角速度和车架航向角速率,进一步采用拉格朗日方程建立系统的力学模型；分析圆周运动下重力矩和向心力矩的动态平衡条件,得到前轮驱动速度、车架横滚角以及车把转角之间的量化关系；基于部分反馈线性化方法,将模型中的欠驱动子系统线性化,设计出圆周运动控制器,并通过动态平衡条件设定车架横滚角和前轮驱动速度期望值来加速算法收敛.仿真控制和样机试验结果表明,控制器可以提供合理的驱动力矩实现自行车机器人的圆周平衡行走,并且给定不同的车架横滚角期望值可以对应得到不同的圆周运动周期,期望值越大,圆周运动周期越短.
위료연구무궤계조절기자행차궤기인적곡선운동평형능력,급출일충전륜구동자행차궤기인적흠구동역학모형이급저충궤기인재수평면상실현소반경원주운동적방법.근거궤하관계득도차체적전만반경,이차위기출추도출후륜전각속도화차가항향각속솔,진일보채용랍격랑일방정건립계통적역학모형；분석원주운동하중력구화향심력구적동태평형조건,득도전륜구동속도、차가횡곤각이급차파전각지간적양화관계；기우부분반궤선성화방법,장모형중적흠구동자계통선성화,설계출원주운동공제기,병통과동태평형조건설정차가횡곤각화전륜구동속도기망치래가속산법수렴.방진공제화양궤시험결과표명,공제기가이제공합리적구동력구실현자행차궤기인적원주평형행주,병차급정불동적차가횡곤각기망치가이대응득도불동적원주운동주기,기망치월대,원주운동주기월단.