声明
摘要
第1章绪论
1.1研究背景及研究意义
1.2单球驱动自平衡机器人研究现状
1.2.1国外的研究现状
1.2.2国内的研究现状
1.3本文研究内容及章节安排
第2章基于四足式的单球驱动自平衡机器人设计
2.1三足式驱动结构设计
2.2四足式驱动结构设计
2.3底部驱动结构设计与选型
2.4单球驱动自平衡机器人硬件设计
2.4.1硬件系统总体设计
2.4.2稳压模块设计
2.4.3姿态测量模块设计
2.4.4电机驱动部分设计
2.5本章小结
第3章单球驱动自平衡机器人平衡分析
3.1三足式驱动模型速度转换
3.2四足式驱动模型速度转换
3.3本章小结
第4章单球驱动自平衡机器人位姿解算
4.1单球驱动自平衡机器人位姿解算系统设计
4.2基于递推最小二乘法的磁力计球面拟合
4.2.1磁力计模型
4.2.2磁力计球面拟合
4.3基于四元数的互补姿态解算
4.4基于组合导航算法的位置解算
4.4.1基于INS/POS的组合导航算法
4.4.2带观测量延时修正的卡尔曼滤波器设计
4.5本章小结
第5章单球驱动自平衡机器人建模与控制系统设计
5.1单球驱动自平衡机器人的动力学模型建立
5.2单球驱动自平衡机器人的模型的线性化处理
5.3系统能观性与能控性分析
5.4.1单球驱动自平衡机器人的控制系统分析与设计
5.4.2基于ADRC的姿态控制系统设计
5.5本章小结
第6章系统实验与分析
6.1位姿解算实验
6.2姿态控制实验
6.3本章小结
第7章结论与展望
7.1结论
7.2展望
致谢
参考文献
附录