Konstrukce a řízení nestabilního podvozku mobilního robotu

Ing. Tomáš Kadlec

Master's thesis

Construction and control of unstable mobile robot chassis

Abstract:

Cílem této Diplomové práce je navrhnout a zkonstruovat autonomního dvoukolového balančního robota. Tento typ robota pro jeho přirozenou nestabilitu je vhodný pro testování řídicích a stabilizačních algoritmů. Navržený řídicí systém pro nestabilní podvozek balančního robota je realizován diskrétní řídicí jednotkou, akčními členy a inerciální měřící jednotkou složenou z akcelerometru a gyroskopu. Na fyzickém modelu robota byl otestován řídicí a stabilizační algoritmus a bylo dosaženo pozitivních výsledků. Takto navrhnutý systém nabízí řadu uplatnění pro budoucí rozvoj v této problematice.

Abstract:

The aim of the diploma thesis is to design and construct a two-wheeled autonomous balancing robot. Due to natural instability this type of robot is suitable for testing stability and control algorithms. The proposed control system for an unstable chassis of a balancing robot is realized by a discrete control unit, actuators and an inertial measurement unit consisting of an accelerometer and a gyroscope. The physical model of the robot was tested by stabilization a control algorithm, and positive results were achieved. This proposed system offers many applications for future development in this area.

Keywords

stabilizace, regulace, IMU, PID regulátor, inverzní kyvadlo.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2014
• Supervisor: Ing. Libor Havlíček, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Master programme / field:
Information Technology / Process Control