Model Based System Development on Wheeled Inverted Pendulum Robot

基于模型的轮式倒立摆机器人系统开发

• 批准号: 23560540
• 负责人: SHIMADA Akira
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560540/
• 关键词: 車輪倒立振子; ロボット; 摩擦補償; システム同定技術; 障害物回避; 適応外乱オブザーバ; 車輪型倒立振子; モーションコントロール; 倒立振子; 国際情報交流

This study deals with the development of wheeled inverted pendulum robot. The feature is that the derivation of exact model which consists of equation of motion and block diagrams expressing the structure and behavior of the robot. It means to present the theoretical and systematic mathod of development. Derivation of the equation of motion was performed considering the characterisics of rotors of mounted electrical motors and special pysical constraints. The system identification experiment was performed in order to acqire real phisical parameters. Furthermore, the localization technique using Kinect sensor was introduced. Finally, the multirate sampling control technique was presented. Then, the study was performed totally and successfully. Additionally, adaptive disturbance observer tecunique was presented in order to improve the control performance.

本研究系关于轮式倒摆机器人之发展。其特点是，推导出精确的模型，包括运动方程和框图表示的结构和行为的机器人。即提出理论化、系统化的开发方法。考虑到悬置电机转子的特点和特殊的物理约束条件，推导了运动方程。为了获得真实的物理参数，进行了系统辨识实验。介绍了基于Kinect传感器的定位技术。最后介绍了多采样率控制技术。然后，该研究得以完整和成功地进行。此外，为了提高控制性能，提出了自适应干扰观测器技术。

项目成果

Control on Inverted-Pendulum Robot with Unknown Parameters

参数未知的倒立摆机器人控制

• 发表时间: 2012
• 作者: Ｄanai Phaoharuhans;島田明
• 通讯作者: 島田明

結合倒立振子の位置制御

耦合倒立摆位置控制

• 发表时间: 2013
• 作者: Yuji Wakasa;Shinji Kanagawa;Kanya Tanaka;and Yuki Nishimura;坪井康太郎,島田明
• 通讯作者: 坪井康太郎,島田明

An Approach to SysML and Simulink Based Motion Controller Design for Inverted Pendulum Robots

基于 SysML 和 Simulink 的倒立摆机器人运动控制器设计方法

• 发表时间: 2011
• 作者: Danai Phaoharuhansa;Akira Shimada
• 通讯作者: Akira Shimada

Friction Compensation for Two Wheeled Inverted Pendulum Robot Using System Identification

利用系统辨识的两轮倒立摆机器人摩擦补偿

• 发表时间: 2014
• 期刊: International Journalof Advances in Science and Technology (IJAST)
• 作者: Danai Phaoharuhansa;Akira Shimada
• 通讯作者: Akira Shimada

倒立振子型ロボットの位置制御

倒立摆机器人的位置控制

• 发表时间: 2013
• 作者: anai Phaoharuhans;島田明
• 通讯作者: 島田明