CN202847850U - 一种自平衡机器人 - Google Patents

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关明鑫
沈志刚
刘燕
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Abstract

一种自平衡机器人,包括底盘、车轮以及电机,在底盘两侧分别安装独立电机,独立电机与车轮连接;在底盘正中心偏下的位置安装加速度传感器和两个姿态陀螺仪;在底盘表面安装显示模块,内部安装微处理器;所述微处理器的输出端与电机驱动电路和显示模块连接,电机驱动电路与独立电机连接;在微处理器的输入端分别与加速度传感器、姿态陀螺仪和信号处理电路连接,信号处理电路与编码器连接。本实用新型具有设计合理、操控方便、运动灵活、体积小等优点。

Description

一种自平衡机器人[0001] 技术领域 本实用新型涉及一种移动设备,尤其是一种代步机器装置。[0002] 背景技术 随着科技的发展,移动机器人得到了越来越广泛的关注。可是随着任 务的复杂化,工作环境的复杂多变性,又要求机器人具有更高的适应性,而在这些方面,双轮 自平衡机器人发挥着不可替代的作用。双轮自平衡机器人是一种典型的轮式机器人,具有适 应工作环境能力强、体积小、结构简单、运动灵活、高效节能等特点。能够在狭小的空间内完成 各种复杂或危险的任务,因此双轮自平衡机器人在工业、民用、军事以及太空探索领域有着广 泛的应用前景。但是,现在的双轮机器人的造价较高、判断精准度较差,无法满足人们的需求。[0003] 发明内容 本实用新型的目的是提供一种通过微处理器驱动控制左右两个电 机达到平衡与随意移动的自平衡机器人。[0004] 本实用新型包括底盘、车轮以及电机,在底盘两侧分别安装独立电机,独立电机与 车轮连接;在底盘正中心偏下的位置安装加速度传感器和两个姿态陀螺仪;在底盘表面安 装显示模块,内部安装微处理器;所述微处理器的输出端与电机驱动电路和显示模块连接, 电机驱动电路与独立电机连接;在微处理器的输入端分别与加速度传感器、姿态陀螺仪和 信号处理电路连接,信号处理电路与编码器连接。[0005] 使用时,加速度传感器与两个姿态陀螺仪安装在底盘正中心偏下的位置,位于两 个车轮的中间位置,它们相互补偿,这样可以更好的得到机器人的运动状态和运动趋势,然 后将姿态陀螺仪的信号传回微处理器通过编写的程序算法和参数的自动整定与电机编码 器实时传回的值,协调处理从而精确的控制左右两个独立电机的运动以达到平衡和移动的 效果,并将这些数值实时传回微处理器然后在液晶上显示现在的运行与时速。[0006] 移动时,通过安装于机器人上的姿态陀螺仪和驾驶者的身体倾向状态,确定驾驶 者期望的运动方向和速度,编码器测速反馈实时得到左右两个独立电机的速度然后通过 微处理器对加速度传感器和姿态陀螺仪的信号处理,控制左右双电机的不同运动方向和速 度,实现自由同步控制机器人的运动。[0007] 与已有技术相比,本实用新型的有益效果为:设计合理、操控方便、运动灵活、体积 小,可提供便利舒适的代步操作。[0008] 附图说明[0009] 图1为本实用新型的立体结构简图。[0010] 图2为本实用新型的硬件系统结构图。[0011] 附图标号:1为底盘、2为车轮、3为独立电机、4为加速度传感器、5为姿态陀螺仪、 6为显示模块。[0012] 具体实施方式 在图1所示的本实用新型的立体结构简图中,包括底盘1、车轮 2以及两个独立电机3,在底盘两侧分别安装独立电机,独立电机与车轮连接;在底盘正中 心偏下的位置安装加速度传感器4和两个姿态陀螺仪5 ;在底盘表面安装显示模块6,内部 安装微处理器;所述微处理器的输出端与电机驱动电路和显示模块连接,电机驱动电路与 独立电机连接;在微处理器的输入端分别与加速度传感器、姿态陀螺仪和信号处理电路连 接,信号处理电路与编码器连接。

Claims (1)

1. 一种自平衡机器人,包括底盘(I)、车轮(2)以及两个独立电机(3),其特征在于:在底盘(I)两侧分别安装独立电机(3),独立电机(3)与车轮(2)连接;在底盘(I)正中心偏下的位置安装加速度传感器(4 )和两个姿态陀螺仪(5 );在底盘(I)表面安装显示模块(6 ),内部安装微处理器;所述微处理器的输出端与电机驱动电路和显示模块(6)连接,电机驱动电路与独立电机(3)连接;在微处理器的输入端分别与加速度传感器(4)、姿态陀螺仪(5)和信号处理电路连接,信号处理电路与编码器连接。
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