基于红外传感器的两轮桌面机器人设计实现

来源期刊：控制工程2011年第5期

论文作者：阮晓钢 刘航 武卫霞

文章页码：775 - 779

关键词：两轮机器人;桌面机器人;红外传感器;

摘    要：为了验证红外传感器作为姿态检测的可行性,又能满足经济性要求,设计了一种基于红外传感器的两轮桌面式小型机器人WillBot-Ⅱ,此机器人通过红外传感器检测与地面之间的距离来达到姿态检测的目的,此种方法大大节约了传感器的成本,同时克服了零点漂移现象,能够有效准确地对姿态进行检测。首先介绍了机器人的系统构成,包括机械结构部分、电气结构部分和控制部分。使用牛顿力学方法对机器人进行了动力学建模,在建模过程中充分考虑系统中可能存在的不确定性及噪声,之后对机器人的数学模型进行了线性化处理,并建立了状态空间方程。用LQR方法对机器人分别进行了系统仿真和实物的控制,仿真结果和实物控制结果证明了机器人物理系统和控制方法的合理性与有效性。