一种两轮移动机器人行走机构及其稳定控制方法技术

技术编号:43310048 阅读:22 留言:0更新日期:2024-11-12 16:27
本发明专利技术涉及一种两轮移动机器人行走机构及其稳定控制方法,包括:壳体:包括上壳体和下壳体,下壳体内固定连接有一支撑组件;低重心行走机构:包括一对行走轮,所述行走轮通过驱动轴安装孔安装在所述下壳体;行走轮传动机构:由同步带主动轮、同步带和同步带从动轮组成;行走轮驱动电机:与所述支撑组件固定连接,并通过联接键与同步带轮主动轮联结进行传动,通过定位销与同步带轮主动轮连接;惯性飞轮机构:由惯性飞轮、编码器电机、编码器电机座组成,和控制系统,本发明专利技术涉及的一种两轮移动机器人行走机构及其稳定控制方法,以解决目前两轮自平衡移动机器人结构稳定性差、控制系统稳定性要求高等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种两轮移动机器人行走机构及其稳定控制方法,属于移动机器人。


技术介绍

1、随着人工智能技术和人类活动范围的不断扩大,机器人尤其是移动机器人在巡检、安防、场景讲解等领域存在着极其广泛的市场,这些场景路面相对平坦,但具有空间狭窄、环境多变的特点,要求机器人能够频繁转向和调整自身姿态。两轮移动机器人作为移动机器人中的一个分支,其具有结构简单、体积小、运动灵活、零转弯半径等特点。

2、现有的两轮自平衡移动机器人多采用倒立摆结构,如专利cn219916227u、cn217994684u,这种结构类似于一个倒立过来的摆锤,中心在移动机器人轮轴的上方,头重脚轻,通过控制轮子的加减速来控制自身平衡,具体来说,当机器人整体向前倾斜时可通过给两轮相同的向前加速度来减少前倾,同理,当机器人整体向后倾斜时可通过给两轮相同的向后加速度来减少后倾。采用这种结构的移动机器人要求在通过实时调节轮子加速度来保持自身平衡的同时进行运动,若不能及时调节平衡可能会导致整体倾倒,具有控制系统稳定性要求高、能源消耗大、故障容忍性低等缺点。

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技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:所述控制系统包括:

3.根据权利要求1所述的一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:所述上壳体通过激光雷达支座连接有激光雷达。

4.根据权利要求1所述的一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:所述下壳体侧面设置有用于调节整个机构质量大小和重心位置,并使重心位于所述两轮轴线的正下方的重心调节槽和重心调节质量块。

5.根据权利要求1所述的一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:所述惯性飞轮重量均匀分布在圆周边缘且重心位于飞轮轴线附...

【技术特征摘要】

1.一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:所述控制系统包括:

3.根据权利要求1所述的一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:所述上壳体通过激光雷达支座连接有激光雷达。

4.根据权利要求1所述的一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:所述下壳体侧面设置有用于调节整个机构质量大小和重心位置,并使重心位于所述两轮轴线的正下方的重心调节槽和重心调节质量块。

5.根据权利要求1所述的一种两轮移动机器人行走机构,其特征在于:所述惯性飞轮重量均匀分布在圆周边缘且重心位于飞轮轴线附近。

6.一种根据权利要求1-5所述的两轮移动机器人行走机构的稳定控制方法,其特征在于:上位机获取激光雷达信息进行路径规划,发送速度、方向信息给控制芯片,进而通过控制两个行走轮驱动电机的转动方向和速度控制行走机构前进、后退和转向,从而实现按照规划的轨迹运动;

7.根据权利要求6所述的一种两轮移动机器人行走机构的稳定控制方法,其特征在于:当行走轮驱动电机向两轮施加向前的驱动力时,两轮向前运动并导致重心前倾,姿态传感器实时检测倾角,当倾角大于设定阈值时,减小电机驱动力,利用重心前...

【专利技术属性】
技术研发人员:王洪成李洪生白子豪黄业铣蔡雨晨高强李亮亮张俐楠
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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