[發明專利]一種反作用輪平衡自行車機器人自適應滑??刂品椒?/span>有效
| 申請號: | 201910308634.6 | 申請日: | 2019-04-17 |
| 公開(公告)號: | CN110109354B | 公開(公告)日: | 2022-01-07 |
| 發明(設計)人: | 陳龍;姚鑫;樊凌雁;馬學條;楊柳;鄭雪峰 | 申請(專利權)人: | 杭州電子科技大學 |
| 主分類號: | G05B13/04 | 分類號: | G05B13/04 |
| 代理公司: | 浙江永鼎律師事務所 33233 | 代理人: | 陸永強 |
| 地址: | 310018*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 反作用 平衡 自行車 機器人 自適應 控制 方法 | ||
1.一種反作用輪平衡自行車機器人自適應滑??刂品椒?,其特征在于,包括以下步驟:
通過傳感器測量模塊采集反作用輪平衡自行車機器人運動參數,該運動參數至少包括自行車機器人傾倒的角速度信號和角加速度信號;
根據角速度信號和加速度信號得出自行車傾倒的角度參量和角加速度
在主控芯片中設置自適應滑??刂破?,所述自適應滑??刂破鞲鶕崟r輸入的角度參量和角加速度控制輸出平衡力矩τ從而驅動反作用輪運動,以保持自行車機器人的平衡;
所述自適應滑模控制器的輸出方程為:
其中,s為滑膜變量,sign為符號函數,是車體轉動慣量的上界,k是一個常數參量,為角度誤差的絕對值,為車體重量上界,g為重力常數,為模型未定量的上界,為滑模自適應項,其定義為
2.根據權利要求1所述的反作用輪平衡自行車機器人自適應滑??刂品椒?,其特征在于,所述自行車機器人所用的平衡方法為一個電機驅動的反作用輪。
3.根據權利要求1所述的反作用輪平衡自行車機器人自適應滑??刂品椒?,其特征在于,所述自適應滑模控制器的自適應項可以根據當前滑模變量的大小自適應的調整控制輸出。
4.根據權利要求1所述的反作用輪平衡自行車機器人自適應滑模控制方法,其特征在于,通過陀螺儀采集角速度信號,所述陀螺儀的型號為MPU6050。
5.根據權利要求1所述的反作用輪平衡自行車機器人自適應滑模控制方法,其特征在于,通過加速度計采集加速度信號,所述加速度計的型號為MPU6050。
6.根據權利要求1所述的反作用輪平衡自行車機器人自適應滑??刂品椒?,其特征在于,通過通訊模塊實現自平衡機器人與外部設備進行數據通訊。
7.根據權利要求1所述的反作用輪平衡自行車機器人自適應滑??刂品椒?,其特征在于,所述主控芯片采用STM32F103。
8.根據權利要求6所述的反作用輪平衡自行車機器人自適應滑??刂品椒?,其特征在于,所述通訊模塊為無線藍牙數據傳輸模塊。
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