两轮自平衡机器人系统设计

《两轮自平衡机器人系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸序号（学号）：021240317长春大学 毕业设计（论文）两轮自平衡机器人系统设计姓名王鹏宇学院电子信息工程学院专业电气工程及其自动化班级12403指导教师曹福成（副教授）2016年6月2日IV┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸两轮自平衡机器人系统设计摘要：最近几年两轮自平衡电平车在中国乃至全世界市场有着非常惊人的发展速度，自平衡电瓶车成为人类一种前所未见的崭新的都市交通工具。自平衡机器人是一种特殊的轮式移动机器人，运动灵

2、活，可以零半径转弯，适合在狭小和危险的空间运动，所以发展前景非常可观，扩展机器人的应用背景等具有重要的理论和实现意义。两轮自平衡机器人的自平衡和运动控制是我主要研究的方向，本文采用STM32F103TBR6作为系统的主控芯片、TB6612FNG为电机的驱动芯片、陀螺仪MPU6050模块和超声波测距模块作为系统的传感器，由以上三部分组成自平衡机器人的控制系统。对两轮自平衡机器人的自平衡控制方法和自主避障方法进行了研究，对两轮自平衡机器人的车轮和车身进行数学建模，得到系统的传递函数，在路径规划方面，主要讨论两轮自平衡机器人三种运动方式，即直线运动、原地转弯和转弯运动。通过对两轮自平衡机器人系统的研

3、究，两轮自平衡机器人通过陀螺仪MPU6050采集数据再通过卡尔曼滤波，单片机STM32F103就收到陀螺仪信号进行处理，通过PID算法来实现两轮自平衡机器人的自身平衡、自由运动和臂章功能，还能够通过手机给自平衡机器人指令，让其做相应的运动。关键字：两轮自平衡机器人，卡尔曼滤波，PID算法IV┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸DesignoftwowheeledselfbalancingrobotsystemAbstract:inrecentyearstwoselfbalancelevelcarsinChinaandevent

4、hewholeworldmarkethasaveryamazingdevelopmentspeed,selfbalancecarbatterybecomehumanaunprecedentednewurbantraffictools.Selfbalancingrobotisaspecialkindofwheeledmobilerobot,flexiblemovementcanzeroturningradius,suitablefornarrowanddangerousspacemotion.Sotheprospectsforthedevelopmentofveryconsiderable,ex

5、tendedtheapplicationbackgroundofrobotetc.hasimportantsignificanceintheoryandimplementation.Twowheeledselfbalancingrobotselfbalanceandmotorcontrolismymainresearchdirection,theSTM32F103TBR6asthemaincontrolchipofthesystem,ofTB6612FNGassensorsystemformotordrivechip,gyroscopethismoduleandultrasonicrangin

6、gmodule,bytheabovethreepartscomposedofselfbalancingrobotcontrolsystem.Thetwoselfbalancingrobotselfbalancingcontrolmethodandautonomousobstacleavoidancemethodisstudied,thetwowheeledselfbalancingrobotwheelsandthebodyofmathematicalmodeling,transferfunctionofthesystem,intermsofpathplanning,mainlydiscusst

7、wowheeledselfbalancingrobotthreemovementway,namelymotioninastraightline,swerveandturningmovement.Throughtothetwoselfbalancingrobotsystemresearch,twoselfbalancingrobotcollecteddatathroughthegyroscopeth