SPIROS 的设计、建模与控制：基于六螺旋桨与交错转子的全向球形机器人
机器人学
2021-07-02 v1
摘要
过去几十年中，针对球形机器人（SRs）已提出多种设计与控制方法，并对广义 3D 地形上的力学进行了深入分析。但现有 SR 驱动机制的垂直运动与陡坡机动仍属未解难题。此外，风驱动或空气推进 SR 的可能性尚未被充分探索。本文介绍新型全向球形机器人机构 SPIROS：基于六螺旋桨与交错转子的全向球形机器人。SPIROS 由置于 Goldberg 多面体形状球形网格壳中的六个交错旋转空气推力器的新型八面体排布驱动。所提设计的优势在于其空气动力推进，改善了避障与爬坡能力。利用现有连续滚动球形机器人（CR-SR）的运动学模型及其子类——三轴滚动（3R-SR）、双轴滚动（2R-SR）和滚动转向（RT-SR）球形机器人，推导了该机器人的动力学模型。给出了基于纯追踪算法的路径跟踪控制方案。在 MATLAB 与 Simulink 中进行仿真以验证所建模型及所提控制方案的有效性。
引用
@article{arxiv.2107.00621,
title = {Design, Modelling and Control of SPIROS: The Six Propellers and Intermeshing Rotors Based Omnidirectional Spherical Robot},
author = {Yogesh Phalak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00621},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 13 figures, 1 table