单轴两轮自平衡小车姿态控制系统设计

两轮自平衡车是动态平衡机器人的一种,需要靠运动保持平衡不倒,要施加强有力的控制手段使其稳定.介绍一种单轴两轮自平衡小车姿态控制系统设计过程,采用Freescale Kinetis 60作为核心控制单元,三轴加速度传感器MMA7260和陀螺仪ENC-03M测量车模的倾角和倾角速度,测速编码器获取电机运动状态,通过PD调节控制两个电机正反向运动,保持车模直立平衡状态.为了增加小车的机械稳定性,采取了降低重心和减轻小车质量的方法,比如把小车电池和主控板等尽量压下,将整个车模的重心降到轮轴附近.     

基于语音识别的自平衡机器人设计

基于STC11L04E和Freescale Kinetis 60,设计了语音控制的两轮自平衡机器人。其中,语音识别模块主要由STC11L04E和LD3320组成,利用实时语音识别算法,实现非特定人对自平衡机器人动作的语音控制。为实现机器人的自平衡功能,利用三轴加速度传感器MMA7260和陀螺仪ENC-03M实时采集加速度值和角速度值,进一步由主控芯片Freescale Kinetis 60进行数据融合,以确定该机器人的姿态。主控芯片通过PID算法控制电机正、反转,以保持机器人处于稳定的直立状态,电机转速由红外对管实时反馈。经过实验测试,该机器人能快速稳定地实现自平衡功能,并能按照语音指令完成前进、后退、左转、右转、加速、减速等动作。