陀螺自平衡机器人滑行车
智能工程与自动化学院
Gyroscopic self-balancing robot scooter
自行车是人类发明的最伟大的人力机械之一,作为交通工具在世界范围内被广泛应用。
陀螺具有神奇的定轴能力,在卫星、飞机、轮船、导弹等装备上均安装有陀螺控制器或陀螺传感器,以实现调姿或方向测量。在陀螺仪中,轴承的摩擦力矩很小,可以忽略不计。另一方面,刚体结构高度对称,其质心集中在连杆中心处。这样,当飞轮绕自身对称轴高速转动时,无论如何改变框架的方位,其中心轴的空间取向都始终保持不变。
将小巧灵活的自行车与陀螺高超的定轴性相结合,将使自行车具有无人自平衡能力。如果再对其安装动力系统,就可以实现自行车在无人状态下的自动行驶。
本项目利用陀螺的稳定特性,设计具有自平衡能力的无人自主运动滑行车,开发可视化仿真系统,或研制原理样机,研究成果对于解决非完整约束系统的稳定运动控制具有学术指导意义。