[发明专利]一种摩托车型机器人的自动平衡装置及方法

摘要

本发明公开了一种摩托车型机器人的自动平衡装置及方法，该自平衡装置应用于摩托车型机器人，摩托车型机器人与该自平衡装置构成具有两点支撑的单维倒立摆结构，利用倒立摆原理中的动量交换原理，根据动量守恒定律实现摩托车型机器人的直立自平衡；其中，自平衡装置包括用于检测所述车体左右倾斜的姿态数据的姿态采集器，动量轮，带动所述动量轮转动的电机，分别与姿态采集器和电机连接的车体控制器，车体控制器获取姿态数据以及动量轮的转动数据，利用控制算法控制电机输出与姿态数据和转动数据对应的电机转动数据，从而控制动量轮转动，实现摩托车型机器人的直立自平衡。

主权项

一种摩托车型机器人的自动平衡装置，其特征在于，所述自平衡装置应用于摩托车型机器人，所述摩托车型机器人包括前轮、后轮以及设于前轮与后轮之间的车体；所述自平衡装置固定设于所述车体上，所述摩托车型机器人与所述自平衡装置构成具有两点支撑的单维倒立摆结构，利用倒立摆原理中的动量交换原理，根据动量守恒定律实现所述摩托车型机器人的直立自平衡；其中，所述自平衡装置包括：姿态采集器，所述姿态采集器设于所述车体上，用于检测所述车体左右倾斜的姿态数据；动量轮，所述动量轮的转轴的轴线方向平行于所述摩托车型机器人前进方向或后退方向，且所述动量轮的转动方向垂直于所述摩托车型机器人前进方向或后退方向；电机，所述电机的输出轴与所述动量轮的转轴连接，带动所述动量轮转动；车体控制器，分别与所述姿态采集器和所述电机连接，所述车体控制器获取所述姿态采集器采集的姿态数据以及所述动量轮的转动数据，利用控制算法控制所述电机输出与所述姿态数据和所述转动数据对应的电机转动数据，从而控制所述电机驱动所述动量轮转动，实现所述摩托车型机器人的直立自平衡。