未来可期!国产两轮自平衡轮式移动机器人结构简单、运动灵活有着广泛的应用前景

 

​两轮自平衡机器人属于轮式机器人的范畴,它结合了自主移动的思想,具有体积小、结构简单、运动灵活等优点,适于在狭小和危险的空间内工作,有着广泛的应用前景。一款自平衡轮式机器人,在传统轮式移动机器人的基础上,它增加了动量轮及其电机驱动系统,可以在静止及行进状态下均保持平衡不倒。

视频中的小摩托车是一款完全由腾讯 Robotics X 实验室自研的自平衡轮式移动机器人,其相关研究成果还入选了机器人行业的顶级会议 IROS 2020,腾讯 Robotics X 实验室在机器人移动能力上的最新技术突破,从外观来看,小摩托,重量约为 15 公斤,长 1.15 米,高 0.52 米。

据腾讯 Robotics X 实验室介绍说,这款自平衡轮式机器人的控制分为“行进中的动态自平衡”和“停止行进时的静态自平衡”。

行进中的动态自平衡是依靠前把转动进而带动车身的转动实现;停止行进时的静态自平衡则采用动量轮力矩平衡技术,应用角动量守恒的原理实现自平衡控制。在视频展示中,自平衡机器人可以实现前行中的“拐弯”等方向调整的动作。

在行驶过程中,即使受到严重外界干扰,比如莫名飞来的足球砸到后轮,小车也能岿然不动;面对减速带的阻拦,它能够以合理的速度保持平稳行驶。在不同的路面状况下,都表现出了较好的运动能力和平衡性能。甚至对于行驶路径上存在特定约束的情况,比如沿着独木桥行驶的场景,它也能从容应对。

移动是机器人最基础的能力之一,而移动又可分为四个技术模块:机械设计、感知、运动规划与控制、整机系统设计与搭建。通俗的说,前三者是机器人的躯干、眼睛和大脑,最后一项则是各“器官”协调的能力。

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