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自平衡车
自平衡车
发布时间:2023-02-28 14:32:44 来源:
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一、基本原理
[url=][/url]
本项目机器人是一辆简易型的双轮自主平衡小车,
通过一个简单
的机械式传感器获取小车的姿态,并通过调节小车前后运动方
向,使得小车依靠两轮也能保持一个直立平衡。
1
、运动机理
[url=][/url]
双轮小车的自主平衡原理,
其实就是不断的通过改变小车前后运
动的方向,使小车的车身在竖直方向上保持一个动态的直立平
衡。
就类似杂技演员表演独轮车一样,
需要不断的前后踩脚踏板
使小车在前进和后退间不断变换,以保持一个平衡。
这个具体的平衡原理如下:
1
、双轮自平衡小车一般长得都比较“高”
,也就是重心位置比较
高,
位于车身底部的两个车轮是平行安装的,
默认静止状态小车
是无法保持一个直立的状态的。
2
、如果车轮带动小车前进,小车下半身会比上半身先获得前进
的加速度,
即启动的瞬间小车的下半身前进而上半身静止,
则会
出现小车趋向后仰的状态。
就类似汽车突然加速,
我们身体会感
到一个后仰的趋势。
3
、如果车轮带动小车后退,小车下半身会比上半身先获得后退
的加速度,
即启动的瞬间小车的下半身后退而上半身静止,
则会
出现小车趋向前倾的状态。就类似汽车突然刹车(后退)
,我们
身体会有一个前倾的趋势。
4
、由于小车重心较高,如果小车前进
--
后仰,或者小车后退
--
前倾,
随着小车的继续运动,
这个后仰或者前倾的趋势会越来越
大,必须及时纠正,否则小车就会倾倒下去。
5
、如果小车前进中,有了后仰的趋势,达到一定程度后,可以
让小车变成后退,
让小车后退产生的前倾趋势去纠正原来前进时
后仰的趋势;如果小车后退中,有了前倾的趋势,达到一定程度
后,
让小车变成前进,
让小车前进产生的后仰趋势去纠正原来后
退时前倾的趋势。
如此往复循环,
使小车保持一个直立的动态平
衡状态。
[/url]
2
、控制原理
[url=][/url]
根据以上平衡原理,
我们的双轮自平衡小车的具体运动控制过程
如下:
1
、车身后仰,则让小车后退,车身恢复直立;
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/a0539b13ab00b52acfc789eb172ded630a1c9820.html
《自平衡车.doc》
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