외륜 이동로봇의 균형제어 알고리즘

이현탁; 박희재

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이현탁 (Seoul National University of Science and Technology) 박희재 (Seoul National University of Science and Technology)

저널정보: 한국생산제조학회 한국생산제조학회지 한국생산제조학회지 Vol.26 No.1

발행연도: 2017.2

수록면: 144 - 149 (6page)

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There have been lots of interest on service and entertainment robots. To ensure that robots work in harmony with humans, their stability and compactness are some of the key issues. Obviously, robots with fewer wheels occupy a smaller floor area compared to those with more wheels. In addition, robots with fewer wheels, whose posture stabilities are maintained by feedback control, are stable even under larger accelerations and/or higher locations of the center of mass. To facilitate controller design, it is assumed that both pitch and roll dynamics are decoupled. The dynamic equations of motion for the proposed robot are derived from the Euler-Lagrange equation. To obtain the optimal balancing control law, linear quadratic regulator control methods are applied to the linearized dynamic equations. Simulation and experimental results verify the effectiveness and performance of the proposed balancing control algorithm for a single-wheeled mobile robot.

#Single wheel robot #Balancing robot #LQR controller #State feedback control

참고문헌 (5)

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Lauwers, T. B., Kantor, G. A., Hollis, R. L., 2006, A Dynamically Stable Single-Wheeled Mobile Robot with Inverse Mouse-Ball Drive, IEEE International Conference on Robotics and Automation, Orlando, Florida, 2884-2889. Sheng, Z., Yamafuji, K., 1997, Postural Stability of a Human Riding a Unicycle and Its Emulation by a Robot, IEEE Transactions on Robotics and Automation, 13:5 709-720. Xu, Y., Au, S. K., 2004, Stabilization and Path Following of a Single Wheel Robot, IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, 9:2 407~419. Majima, S., Kasai, T., 2005, A Controller for Changing the Yaw Direction of an Underactuated Unicycle Robot, International Conference on Technology and Automation, 5:1 73-88. Anderson, B. D. O., Moore, J. B., 2007, Optimal Control: Linear Quadratic Methods, Dover Publications, New York, USA.

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