以角为支点平衡的立方体机器人动力学建模

• 作者: 李元 阮晓钢 陈志刚
• 来源期刊: 北京工业大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 自平衡机器人 动力学建模 拉格朗日方法 平衡控制 虚拟样机 仿真分析
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 638-645
• 页数: 8页
• 分类号: TP242|N945.12
• 字数: 3978字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11936/bjutxb2018030003

摘要

针对立方体机器人的平衡控制问题,建立其以角为支点平衡的动力学模型. 以所设计的物理样机为具体研究对象,在分析其运动学原理的基础上,定义了表达系统运动属性所需的最少变量,基于拉格朗日方法,对系统的能量函数和广义力进行计算,建立了立方体机器人以其角为支点平衡的动力学模型. 通过数值仿真,对所建立模型的正确性进行了理论分析,并将模型与虚拟样机的零输入响应进行对比,响应曲线基本一致,验证了模型的准确性. 将基于所建立动力学模型设计的平衡控制器应用于虚拟样机的控制,实验表明,该控制器可有效实现立方体机器人的平衡控制,进一步完成了对模型有效性的验证. 建立的动力学模型为后期继续研究立方体机器人平衡控制问题提供了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	阮晓钢	北京工业大学信息学部	240	2182	23.0	35.0
3	陈志刚	北京工业大学信息学部	8	208	5.0	8.0
9	李元	北京工业大学信息学部	4	12	2.0	3.0