测控技术2023年第42卷第7期计算机与控制系统收稿日期:2022－04－16基金项目:山东省自然科学基金项目(ZＲ2020MF093);山东省研究生教育优质课程(SDYKC20026);中石油重大科技合作项目(ZD2019-183-003)引用格式:刘恒，李哲，杨明辉，等．基于模糊控制的全位移平衡机器人设计［J］．测控技术，2023，42(7):102－109．LIUH，LIZ，YANGMH，etal．DesignofFullDisplacementBalancingＲobotBasedonFuzzyControl［J］．Measurement＆ControlTechnology，2023，42(7):102－109．基于模糊控制的全位移平衡机器人设计刘恒，李哲*，杨明辉，邓晓刚，曹玉苹(中国石油大学(华东)控制科学与工程学院，山东青岛266580)摘要:设计了一种模糊控制的四轮全位移平衡机器人，通过SolidWorks改进设计了基于麦克纳姆轮的全位移平衡底盘、双轴云台等机械结构。以AltiumDesigner为开发平台设计了STM32F405核心板主控，外设电路设计主要包括:ICM20948传感器电路、CAN通信差分电路等。使用Simulink对算法进行仿真验证，云台控制算法使用了串级PID控制，底盘通过HI220陀螺仪传感器结合模糊控制算法实现平衡及运动。最终制作出了实体机器人并对模糊控制算法进行了验证，与传统PID算法相比，基于模糊控制的平衡机器人在响应速度、鲁棒性、稳定性等方面均有一定的提升。相比于传统四轮机器人，制作的平衡机器人能够更好地通过狭小的空间，对环境的适应性更强。关键词:模糊控制;视觉识别;全位移;平衡机器人中图分类号:TP242．6文献标志码:A文章编号:1000－8829(2023)07－0102－08doi:10．19708/j．ckjs．2022．08．298DesignofFullDisplacementBalancingＲobotBasedonFuzzyControlLIUHeng，LIZhe*，YANGMinghui，DENGXiaogang，CAOYuping(CollegeofControlScienceandEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，Qingdao266580，China)Abstract:Afour-wheelfulldisplacementbalancingrobotwithfuzzycontrolisdesigned．ThroughSolidWorks，mechanicalstructuressuchasfulldisplacementbalancingchassisandbiaxialheadaredesignedbasedonMc-Namwheel．STM32F405coreboardmaincontrolisdesignedwithAltiumDesignerasthedevelopmentplat-form，andtheperipheralcircuitdesignmainlyincludes:ICM20948sensorcircuit，CANcommunicationdiffer-entialcircuit，etc．Simulinkisusedtosimulateandverifythealgorithm，thegimbalcontrolalgorithmusescas-cadePIDcontrol，andthechassis...
