45°车把转角下前轮驱动自行车机器人的定车运动

• 作者: 廖启征 郭磊 魏世民 黄用华
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 自行车机器人 前轮驱动 45°车把转角 定车运动 部分反馈线性化
• 年，卷（期）: 2012,（7）
• 所属期刊栏目: 机构学及机器人
• 页码范围: 16-22
• 分类号: TP24
• 字数: 5379字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2012.07.016

摘要

针对无配重调节器的自行车机器人在低速下不易平衡的问题,以一种前轮驱动自行车机器人为对象,给出其力学模型及在45°车把转角下定车运动的实现方法.通过车轮转弯半径分析推导出后轮角速度、车架航向角速度与前轮驱动速度、车把转角的关系,采用拉格朗日方程建立系统的力学模型;根据部分反馈线性化原理,将包含车架横滚角的欠驱动子系统线性化,设计出自行车机器人45°车把转角下定车运动的平衡控制器.仿真控制结果表明,合理选择控制参数,控制器可以快速地实现自行车机器人在45°车把转角下的定车运动;样机试验结果进一步证明,控制器可以使自行车机器人在不超过驱动电动机的力矩容限下实现45°车把转角下的定车运动.定车运动的实现从理论和试验两个方面证明,自行车机器人在低速下可以不需要配重调节器,仅依靠车把转动和前轮驱动保持稳定平衡.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	廖启征	北京邮电大学自动化学院	134	1809	21.0	36.0
2	郭磊	北京邮电大学自动化学院	49	404	12.0	17.0
3	魏世民	北京邮电大学自动化学院	122	1138	17.0	27.0
4	黄用华	北京邮电大学自动化学院	10	71	6.0	8.0