[发明专利]一种高速运动球形机器人的控制系统及其控制方法

摘要

本发明专利公开了一种高速运动球形机器人的控制系统结构设计及其控制方法，包含球形机器人本体、位姿反馈系统、核心控制器、无线通讯系统。位姿反馈系统通过电机码盘与陀螺仪数据进行运动状态采集，作为状态反馈输入核心控制器；核心控制器通过无线通讯模块向上位控制机传输运动状态参数以监控球形机器人运动状态，并根据反馈进行计算，生成控制命令传输给电机，实现球形机器人的驱动。运动控制方法通过调整长轴转动速度控制运动速度，加入力矩补偿，使球形机器人达到4米每秒的高行驶速度。针对航向控制问题，通过航向变化率与姿态的关系方程建立了航向控制方程，调整长轴的水平倾角控制姿态，实现航向改变与对目标航向的跟踪。