国家高技术研究发展计划(2008AA04Z208)
- 作品数：3 被引量：10H指数：3
- 相关作者：高学山李潮全李科杰李京涛黄强更多>>
- 相关机构：北京理工大学哈尔滨工业大学中国航天更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 双模式非稳定结构移动机器人被引量：3
- 2009年
- 双轮不稳定结构移动机器人具有两轮分别驱动、同轴且左右平行布置的机构特点,通过对机器人运动姿态的实时控制可实现其运动平衡的稳定和在狭小空间内的零半径转弯。围绕该机器人所涉及的机械结构、动力学模型及平衡控制方法加以研究,解释机器人在载重的情况下,在不同坡度、不同粗糙状态的路面和狭小空间内的运动学及动力学特性,并基于运动平衡模型来实时控制机器人的姿态。机器人样机质量轻、结构紧凑、体积小、功耗低,可以由单人携带。它有载人和载物的双模式控制系统,其中载人模式主控制器通过分析传感器数据调整控制参数,载物模式主控制器接收控制终端命令来完成任务。通过建立机器人动力学模型和状态空间控制模型,并对模型进行仿真,得到了机器人的反馈控制参数,最后通过爬坡、原点旋转、通过障碍物、载人前进后退等试验验证了设计方法的有效性。
- 李京涛高学山黄强松本治
- 关键词：移动机器人动力学模型
- 基于KF的自平衡机器人姿态角补偿方法被引量：3
- 2012年
- 研究基于卡尔曼滤波(KF)的低通滤波补偿方法,对采用单轴加速度计的自平衡机器人姿态角测量系统进行补偿,消除由于振动、冲击等引起的信号失真,增强控制系统的稳定性.根据前期研究及实验,深入分析振动、冲击对传感器信号的影响,提出了一种基于最小二乘拟合原理的姿态角计算模型.在获得机器人自由振荡频率的基础上,设计了基于KF的混合低通滤波单元,并进行了物理模型实验.结果表明,该补偿方法能完全消除振动造成的传感信号失真.此外,该补偿方法对强烈冲击所造成的信号波动亦有明显衰减,能显著提升自平衡机器人的稳定性.
- 李潮全高学山王树三李科杰
- 关键词：自平衡机器人
- 基于完整约束的两轮机器人建模及平衡控制被引量：5
- 2012年
- 依据完整约束下的拉格朗日方程,推导了同轴两轮移动机器人做平面直线运动时的动力学模型,并在此基础上设计了基于极点配置的状态反馈控制模型和系统数字仿真模型。结合控制模型进行了数字仿真实验研究和物理实验研究,并给出了实验分析结果。研究表明,采用基于极点配置的状态反馈控制方案,能够实现机器人动态平衡控制;机器人在初始偏角绝对值小于0.25 rad时,能够在2 s内恢复平衡,当外部干扰使机器人偏离平衡位置后,机器人能够在3 s内恢复平衡;机器人模型推导合理、有效,数字仿真和物理实验一致性好。
- 李潮全高学山李科杰
- 关键词：机器人拉格朗日动力学
