МАиР. - 2019. - № 3
https://doi.org/10.26160/2541-8637-2019-3-14-17
Математическая модель подвижного балансирующего робота
Скобов Э.А., Васильев Е.М.
Полный текст (Full text) PDF
Ключевые слова: мобильные роботы, гироскопическая стабилизация, уравнения Лагранжа.
Аннотация. Решается задача математического описания двухколёсного балансирующего робота, установленного на платформе гироскопического типа. Актуальность этой задачи определяется потребностью в системах автоматического управления движением указанных роботов, отличающихся высокой манёвренностью перемещений в ограниченном пространстве. В соответствии с указанной функциональной особенностью рассматриваемых платформ модель должна предусматривать описание не только процесса балансирования на месте, но и режимы движения платформы: набор скорости, равномерное перемещение, торможение. С этой целью в качестве внешних воздействий на платформу помимо движущих моментов электродвигателей колёс и силы тяжести манипулятора учитывались силы трения качения, оказывающие принципиальное влияние на способы управления платформой во время её движения. Для составления модели использовались уравнения Лагранжа для кинетической энергии механической системы с геометрическими связями и двумя степенями свободы, определяемыми координатами: угловое положение платформы и угловое положение колёс. Приводится подробное изложение промежуточных выкладок, позволяющее модифицировать полученную модель для различных вариантов самобалансирующихся платформ.
