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新型非抓取滚动问题:磁耦合摆驱动可重构圆盘运动的建模与平衡控制

机器人学 2025-08-05 v1 系统与控制 系统与控制 动力系统

摘要

本文提出了一种新型移动滚动机器人,设计为用于非抓取操作的模块化平台,强调了实现机器人系统平衡控制的相关控制挑战。开发的滚动圆盘模块包含一种创新的内部驱动磁摆耦合机制,由于摩擦和滑动相互作用以及每个模块之间的磁效应,这引入了一个引人注目的控制问题。在本文中,我们使用欧拉-拉格朗日公式推导了机器人的非线性动力学。然后,通过模拟,研究和分析了系统的运动行为,为未来研究机器人模块之间复杂非抓取运动的控制方法提供了关键见解。此外,我们研究了这种新平台的平衡,并引入了一种新的提升运动模式。本研究旨在加深对模块化自重构机器人在各种场景中的理解和实现,以供未来应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.04279,
  title  = {Novel Non-Prehensile Rolling Problem: Modelling and Balance Control of Pendulum-Driven Reconfigurable Disks Motion with Magnetic Coupling in Simulation},
  author = {Ollie Wiltshire and Seyed Amir Tafrishi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.04279},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 6 figures, under-review