一、基本原理 X%};Hbm~! 本项目机器人是一辆简易型的双轮自主平衡小车,通过一个简单的机械式传感器获取小车的姿态,并通过调节小车前后运动方向,使得小车依靠两轮也能保持一个直立平衡。
r89J$,yQ _zZaNl` 运动机理 双轮小车的自主平衡原理,其实就是不断的通过改变小车前后运动的方向,使小车的车身在竖直方向上保持一个动态的直立平衡。
就类似杂技演员表演独轮车一样,需要不断的前后踩脚踏板使小车在前进和后退间不断变换,以保持一个平衡。
这个具体的平衡原理如下:C0HW8B.T 双轮自平衡小车一般长得都比较“高”,也就是重心位置比较高,位于车身底部的两个车轮是平行安装的,默认静止状态小车是无法保持一个直立的状态的。
_KFy 2、如果车轮带动小车前进,小车下半身会比上半身先获得前进的加速度,即启动的瞬间小车的下半身前进而上半身静止,则会出现小车趋向后仰的状态。
就类似汽车突然加速,我们身体会感到一个后仰的趋势。
1ibI+ Y2 3、如果车轮带动小车后退,小车下半身会比上半身先获得后退的加速度,即启动的瞬间小车的下半身后退而上半身静止,则会出现小车趋向前倾的状态。
就类似汽车突然刹车(后退),我们身体会有一个前倾的趋势。
[ d;$, 4、由于小车重心较高,如果小车前进--后仰,或者小车后退--前倾,随着小车的继续运动,这个后仰或者前倾的趋势会越来越大,必须及时纠正,否则小车就会倾倒下去。
@kcFEzW~+ 5、如果小车前进中,有了后仰的趋势,达到一定程度后,可以让小车变成后退,让小车后退产生的前倾趋势去纠正原来前进时后仰的趋势;如果小车后退中,有了前倾的趋势,达到一定程度后,让小车变成前进,让小车前进产生的后仰趋势去纠正原来后退时前倾的趋势。
如此往复循环 _zZ 运动机理 双轮小车的自主平衡原理,其在前进和后退间不断变换,以保持一个 双轮自平衡小车一般长得都比较“高”,也就是重心位置比较高,位于车身底部的两个车轮是平行安装的,默认静止状态小车是无法保持一个直立的状态的。
_KFy 2、如果车轮带动小车前进,小车下半身会比上半身先获得前进的加速度,即启动的瞬间小车的下半身前进而上半身静止,则会出现小车趋向后仰的状态。
就类似汽车突然加速,我们身体会感到一个后仰的趋势。
1ibI+ Y2 3、如果车轮带动小车后退,小车下半身会比上半身先获得后退的加速度,即启动的瞬间小车的下半身后退而上半身静止,则会出现小车趋向前倾的状态。
就类似汽车突然刹车(后退),我们身体会有一个前倾的趋势。
[ d;$, 4、由于小车重心较高,如果小车前进--后仰,或者小车后退--前倾,随着小车的继续运动,这个后仰或者前倾的趋势会越来越大,必须及时纠正,否则小车就会倾倒下去。
@kcFEzW~+ 5、如果小车前进中,有了后仰的趋势,达到一定程度后,可以让小车变成后退,让小车后退产生的前倾趋势去纠正原来前进时后仰的趋势;如果小车后退中,有了前倾的趋势,达到一定程度后,让小车变成前进,让小车前进产生的后仰趋势去纠正原来后退时前倾的趋势。
如此往复循环,使小车保持一个直立的动态平衡状。