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两轮自平衡机器人系统设计及控制研究 申请书.doc
申请类别:A□、B□、C□、D□、E□
项目编号: (此处不填)
哈尔滨工程大学2013年第二批大学生科研立项
申请书
项目名称: 两轮自平衡机器人系统设计及控制研究
申 请 者: 孟小龙
所在院系: 理学院
申请日期: 2013年9月27日
1.申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。
2.申请类别请用?标出,项目编号由校学生科
2017-01-04 约3.23千字 6页 立即下载
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《两轮机器人自平衡研究》.ppt
扩展卡尔曼滤波器(EKF) 卡尔曼滤波器是一个“optimal recursive data processing algorithm(最优化自回归数据处理算法)”。对于解决很大部分的问题,他是最优,效率最高甚至是最有用的。他的广泛应用已经超过30年,包括机器人导航,控制,传感器数据融合甚至在军事方面的雷达系统以及导弹追踪等等。近年来更被应用于计算机图像处理,例如头脸识别,图像分割,图像边缘检测等等。 抽样卡尔曼滤波器(UKF) 为了确定机器人的平衡的运动姿态,设计了多惯性传感器三轴姿态检测系统来测量机器人的三个轴向的偏转角度与角速度。针对机器人不同位姿状态的动态特性和非线性程度,在考虑了姿态
2020-10-21 约5.46千字 35页 立即下载
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两轮移动机器人论文两轮移动机器人平衡控制系统的研发.doc
两轮移动机器人论文:两轮移动机器人平衡控制系统的研发
【中文摘要】两轮移动机器人是轮式机器人的一个分支。由于其体积小,运动灵活等优点,在多个领域有重要的用途;同时由于它具有非线性,多变量耦合,欠驱动等特点,因而成为各种高级控制算法的理想验证平台,对它的研究有着重要的学术价值。本文旨在设计开发完整的两轮移动机器人的实验平台,为两轮移动机器人的应用和研究提供实验系统。本文主要的工作内容包含如下:(1)对两轮移动机器人进行运动学和动力学分析,为总体设计提供了理论依据。(2)在硬件系统设计中基于快速原型思想,以DSP芯片为控制核心,设计完成了控制电路和直流电机驱动电路。本文设计的硬件系统接口丰富,
2017-02-09 约3.53千字 5页 立即下载
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两轮自平衡机器人运动平衡控制方法的研究的开题报告.docx
两轮自平衡机器人运动平衡控制方法的研究的开题报告
一、研究背景和意义
近年来,两轮自平衡机器人逐渐成为人们研究的热点之一,其吸引了越来越多的研究人员投入其中。两轮自平衡机器人的运动平衡控制是研究该类机器人的关键,对于提升其稳定性和控制性能具有重要意义。
目前,已经有一些关于两轮自平衡机器人运动控制的研究,但是仍然存在着许多问题,如机器人姿态角度的控制、加速度和角速度等参数的测量、电机控制等难点问题。
因此,本研究旨在探究两轮自平衡机器人运动平衡控制方法,提高机器人稳定性和控制性能,为该领域的研究和应用提供支持和参考。
二、研究内容和方法
1、研究内容
本研究将围绕两轮自平衡机器人的运动控制展开
2024-04-05 约1.19千字 3页 立即下载
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两轮移动机器人平衡控制系统的研发的开题报告.docx
两轮移动机器人平衡控制系统的研发的开题报告
摘要:本文介绍了一种基于单片机嵌入式系统的两轮移动机器人平衡控制系统的设计和研发。首先,分析了该系统的物理模型,并根据模型建立了控制模型。其次,分别设计了控制器的硬件和软件实现,并且详细阐述了控制器的各个模块之间的交互过程。最后,利用PID控制算法进行了仿真实验,并得到了良好的控制效果。
关键词:移动机器人、平衡控制、单片机、PID控制
一、研究背景和意义
随着科学技术的不断发展,移动机器人的应用越来越广泛。移动机器人通常具有高机动性、灵活性和智能化等特点。但是移动机器人的控制较为复杂,其中平衡控制是机器人运动控制中的关键问题之一。因此,研究移动机器
2024-04-06 约1.32千字 3页 立即下载
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多层感知器在两轮机器人运动平衡控制中的应用.doc
河北联合大学轻工学院
QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY
毕业设计说明书
设计(论文)题目:多层感知器在两轮机器人运动平衡控制中的应用
学生姓名:张少峰
学 号:201015390430
专业班级:10电气4班
学 部:信息科学与技术部
指导教师:任红格
2014年6月6日
摘 要
两轮自平衡机器人作为一种本征不稳定式的移动机器人,具有多变量、非线性、强耦合和参数不确定等特点,这使得它成为验证各种控制系统的理想平台。同时它运动灵活、结构简单,适于在狭小的空间工作,有着广泛的应用前景。两轮自
2017-02-11 约3.03万字 51页 立即下载
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基于MDB的两轮自平衡机器人发育模型研究.docx
基于MDB的两轮自平衡发育模型研究
在当今快速发展的技术领域,两轮自平衡因其独特的运动方式和广泛的应用前景而备受关注。本文旨在研究基于MDB(机器发育)理论的两轮自平衡的发育模型,探索其结构优化、控制策略及实现方法。
我们需明确MDB理论的基本概念。MDB是一种模拟生物发育过程的理论,通过模拟生物体内的基因调控网络,使能够自主适应环境变化,实现结构优化和功能升级。将MDB理论应用于两轮自平衡,可望提高其适应复杂环境的能力,实现更为高效、稳定的运动控制。
在此基础上,我们构建了两轮自平衡的发育模型。该模型主要包括三个部分:感知模块、决策模块和执行模块。感知模块负责收集周围环境的信息,如速度、角度
2025-03-08 约2.26千字 4页 立即下载
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自平衡弹跳机器人系统设计与研究.docx
自平衡弹跳机器人系统设计与研究
一、引言
随着科技的不断发展,机器人技术已经深入到各个领域,为人类的生产和生活带来了极大的便利。其中,自平衡弹跳机器人作为一种新型的移动机器人,具有独特的运动方式和广泛的应用前景。本文旨在研究自平衡弹跳机器人的系统设计,分析其工作原理,探讨其技术实现及实际应用。
二、自平衡弹跳机器人系统设计
自平衡弹跳机器人系统设计主要涉及机械结构、控制系统、动力系统和传感器系统等方面。下面我们将逐一进行介绍。
1.机械结构设计
自平衡弹跳机器人的机械结构是其实现自主运动的基础。其主要由底盘、弹簧、轮子等部分组成。底盘负责承载整个机器人的重量和各部分组件,弹簧则起到缓冲和弹跳的
2025-04-24 约4.48千字 9页 立即下载
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基于多学科融合的两轮自平衡机器人能耗最优轨迹规划与精准跟踪控制策略研究.docx
基于多学科融合的两轮自平衡机器人能耗最优轨迹规划与精准跟踪控制策略研究
一、引言
1.1研究背景与意义
1.1.1研究背景
在科技飞速发展的时代,机器人技术作为多学科交叉融合的前沿领域,取得了令人瞩目的进展,其应用范围不断拓展,深入到工业、医疗、服务、教育等众多领域,极大地改变了人们的生产生活方式。从工业生产线上高效精准的机械臂,到医疗领域中辅助手术的智能机器人;从为人们提供贴心服务的家用机器人,到教育场景中激发学生学习兴趣的教学机器人,机器人的身影无处不在。
两轮自平衡机器人作为机器人家族中的独特成员,凭借其独特的结构和显著的优势,在机器人研究领域占据着重要地位。它采用两轮支撑的结构,通
2025-02-28 约3.52万字 28页 立即下载
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两轮自平衡机器人动力学建模及其平衡控制.doc
全部作者:
阮晓钢 任红格
第1作者单位:
北京工业大学
论文摘要:
针对高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合的两轮自平衡移动机器人系统,采用Lagrange方程推导出动力学模型,对其进行稳定性和可控性判断,并利用LQR和龙伯格极点配置的方法在此模型的基础上对两轮自平衡机器人的姿态和速度进行控制,可获得较为稳定的动态平衡过程。给出了数学模型推导的具体步骤,分别采用以上两种方法做了仿真研究和比较,通过仿真实验,结果表明这两种控制方法对机器人的稳定性控
2017-02-06 约3.06万字 45页 立即下载
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两轮自平衡机器人动力学建模及其平衡控制-ourDEVCN网页不存在.PDF
两轮自平衡机器人动力学建模及其平衡控制
阮晓钢,任红格
北京工业大学电子信息与控制工程学院 北京 (100022)
E-mail :renhongge@
摘要:针对高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合的两轮自平衡移动机器人系统,采用
Lagrange 方程推导出动力学模型,对其进行稳定性和可控性
2018-10-10 约1.71万字 7页 立即下载
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基于双闭环PID控制的两轮平衡车控制系统设计.docx
基于双闭环PID控制的两轮平衡车控制系统设计
摘要
两轮平衡车作为是一种典型的双足机器人,具有行驶轻巧灵活的特点,在小范围的场地中可以比较自由地实现不同行驶动作。同时,两轮平衡车在没有外力的作用下,无法实现自平衡,因为其系统本身是极不稳定的。两轮平衡车的平衡原理是借助角度传感器以及编码器去获取机器人的倾角,从而采用合适的控制方式驱动轮子的前后运动来使系统实现平衡,一直以来两轮平衡车都被人用来研究控制方法的实现,是一个理想的研究平台。
为了实现两轮平衡车的的平衡,需要准确地获取机器人的角度,在角度的检测上有严格的要求。常用的检测方式是用陀螺仪和加速度计相结合,单独使用两者中的一种都不能够
2025-01-06 约2.11万字 41页 立即下载
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自平衡外骨骼机器人系统:从设计到控制的深度剖析.docx
自平衡外骨骼机器人系统:从设计到控制的深度剖析
一、绪论
1.1研究背景与意义
外骨骼机器人的发展历程可以追溯到20世纪60年代,其概念最早源于美国军方对于增强士兵作战能力的探索。1960年,美国通用电气公司开展了名为“哈曼迪1(Hardiman)”的可佩戴单兵装备项目,采用液压驱动,这是最早有记录的外骨骼机器人研究项目,虽然该项目最终因技术限制未能成功,但它开启了外骨骼机器人研究的大门。此后,外骨骼机器人技术逐渐发展,经历了探索实验、平缓发展和技术突破等阶段。在探索实验阶段(1960-1980),美国科研机构引领研发热潮,主要以军用外骨骼实验室样机为主,但由于技术不成
2025-03-17 约4.42万字 35页 立即下载
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双轮机器人平衡控制系统设计讲述.doc
2012届毕业生
毕业设计说明书
题 目: 双轮直立智能机器人平衡系统设计
目 次
1 概述 1
1.1 轮式智能机器人的研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3课题研究内容 2
2总体设计方案 3
2.1双轮智能平衡机器人的工作原理 3
2.2机器人平衡控制系统方案分析 4
3微控制器和检测电路设计 5
3.1 S08微控制器 5
3.2角度和角速度检测模块 7
3.3速度传感器 9
4驱动电路及电源模块设计 10
4.1微型直流电机 10
4.
2017-03-23 约7.68千字 21页 立即下载
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轮腿式平衡机器人控制系统研究.docx
轮腿式平衡机器人控制系统研究
目录
轮腿式平衡机器人控制系统研究(1)..........................5
内容综述................................................5
1.1研究背景...............................................6
1.2研究意义...............................................7
1.3研究内容与方法.........................................8
轮腿式平衡机器人概述........
2025-03-31 约6.86万字 111页 立即下载