[實(shí)用新型]兩輪平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821027268.4
• 申請(qǐng)日: 2018-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208654640U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張夢(mèng)飛;顏宋宋;吳友愛(ài);吳帥宇;陳海生;汪佳佳;鄭東祁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 馬榮

1.兩輪平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)器人控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊，其特征在于：所述機(jī)器人控制系統(tǒng)包括方向控制子系統(tǒng)，所述方向控制子系統(tǒng)包括第一角度環(huán)PID控制器、第一角速度環(huán)PID控制器，所述第一角度環(huán)PID控制器的輸入端輸入期望轉(zhuǎn)向角度，所述第一角度環(huán)PID控制器輸出端與第一角速度環(huán)PID控制器輸入端連接，所述第一角速度環(huán)PID控制器輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊分別與第一角度環(huán)PID控制器輸入端、第一角速度環(huán)PID控制器的輸入端連接，用于分別將電機(jī)當(dāng)前角度送入到第一角度環(huán)PID控制器中、將電機(jī)當(dāng)前角速度送入到第一角速度環(huán)PID控制器中。

2.如權(quán)利要求1所述的兩輪平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于：所述機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括直立控制子系統(tǒng)，所述直立控制子系統(tǒng)包括第二角度環(huán)PID控制器、第二角速度環(huán)PID控制器，所述第二角度環(huán)PID控制器的輸入端輸入控制姿態(tài)的傾角信號(hào)，第二角度環(huán)PID控制器的輸出端連接第二角速度環(huán)PID控制器的輸入端，第二角速度環(huán)PID控制器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊分別連接第二角度環(huán)PID控制器、第二角速度環(huán)PID控制器，用于分別將采集的電機(jī)當(dāng)前姿態(tài)的角度信號(hào)發(fā)送至第二角度環(huán)PID控制器中、將當(dāng)前角速度信號(hào)送入到第二角速度控制器中。

3.如權(quán)利要求1或2所述的兩輪平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于：所述機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括速度控制子系統(tǒng)，所述速度控制子系統(tǒng)包括速度PID閉環(huán)控制模塊、俯仰角閉環(huán)控制模塊，速度PID閉環(huán)控制模塊輸入信號(hào)為設(shè)定速度與數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù)之差，其輸出端與俯仰角閉環(huán)控制模塊連接，俯仰角閉環(huán)控制模塊的輸入端還輸入當(dāng)前機(jī)器人的俯仰角信號(hào)，俯仰角閉環(huán)控制模塊輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊，用于控制電機(jī)的速度。

4.如權(quán)利要求1所述的兩輪平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集儀、數(shù)字處理器。

5.如權(quán)利要求4所述的兩輪平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集包括3軸陀螺儀、3軸加速器、速度傳感器、角度傳感器。

6.如權(quán)利要求1所述的兩輪平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于：所述機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括主控制器、人機(jī)交互模塊、攝像頭模塊，所述主控制器與人機(jī)交互模塊、攝像頭模塊連接。