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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2024.10
- 수록면
- 1,122 - 1,130 (9page)
- DOI
- 10.5302/J.ICROS.2024.24.0150
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When a self-balancing mobile robot moves on a ramp, the gravitational moment acting on the inverted pendulum body and two parallel wheels is greatly changed depending on the uncertain slope of inclined terrains, which can be regarded as a major environmental disturbance degrading the driving performance and the pitch balancing stability. This study investigates a real-time estimation algorithm for the unknown terrain slope in terms of the nonlinear disturbance observer (NDOB) technique. To this end, we establish a dynamic model of the self-balancing robot including the slope parameters of a three-dimensional terrain. Finally, we propose a sort of navigation-free terrain following control method to simultaneously compensate for the longitudinal as well as the lateral slope. The effectiveness of the proposed method is demonstrated through simulations and experiments.
목차
Abstract
I. 서론
II. 3차원 지형 경사에 대한 동역학 모델링
III. 3차원 경사 파라미터 실시간 추정
IV. NDOB에 기반한 주행 로봇의 자세 제어
V. 경사로 주행 시뮬레이션
VI. 주행 실험
VII. 결론
REFERENCES
참고문헌 (17)
참고문헌 신청
J. Huang, F. Ding, T. Fukuda, and T. Matsuno, “Modeling and velocity control for a novel narrow vehicle based on mobile wheeled inverted pendulum,” IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 21, no. 5, pp. 1607-1617, Sep. 2013.
S. Reza Larimi, P. Zarafshan, and S. A. Moosavian, “A new stabilization algorithm for a two-wheeled mobile robot aided by reaction wheel,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, Vol. 137, No. 1, 2015.
K. Yoshida, M. Sekikawa, and K. Hosomi, “Nonlinear analysis on purely mechanical stabilization of a wheeled inverted pendulum on a slope,” Nonlinear Dynamics, vol. 83, pp. 905-917, 2016.
D. Choi and J. H. Oh, “Human-friendly motion control of a wheeled inverted pendulum by reduced-order disturbance observer,” 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation. pp. 2521-2526, May. 2008.
L. Canete and T. Takahashi, “Disturbance compensation in pushing, pulling, and lifting for load transporting control of a wheeled inverted pendulum type assistant robot using the extended state observer,” 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 5373-5380, Oct. 2012.
S. Reza Larimi, P. Zarafshan, and S. A. Moosavian, “A new stabilization algorithm for a two-wheeled mobile robot aided by reaction wheel,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, Vol. 137, No. 1, 2015.
K. Yoshida, M. Sekikawa, and K. Hosomi, “Nonlinear analysis on purely mechanical stabilization of a wheeled inverted pendulum on a slope,” Nonlinear Dynamics, vol. 83, pp. 905-917, 2016.
D. Choi and J. H. Oh, “Human-friendly motion control of a wheeled inverted pendulum by reduced-order disturbance observer,” 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation. pp. 2521-2526, May. 2008.
L. Canete and T. Takahashi, “Disturbance compensation in pushing, pulling, and lifting for load transporting control of a wheeled inverted pendulum type assistant robot using the extended state observer,” 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 5373-5380, Oct. 2012.
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