[发明专利]基于红外姿态检测的两轮直立式自平衡机器人及控制方法

权利要求书

1.一种基于红外姿态检测的两轮直立式自平衡机器人控制方法，其特征在于，该机器人包括主体支架(2)、固定在主体支架(2)下端的电机支架(3)、固定在电机支架上的两个电机(5)、连接在两个电机(5)上的轮子(1)、主控制电路、固定在主体支架(2)上端的红外传感器支架(4)和两个红外传感器(6)，两个红外传感器(6)分别固定在红外传感器支架(4)的左右两端，采集与地面之间的距离，两个红外传感器的输出端分别与主控制电路的输入端相连，主控制电路的输出端与电机(5)相连；

对该机器人的控制方法包括以下步骤：

1)左右两个红外传感器分别检测与地面之间的距离，并将该距离以电压信号的形式传送给主控制电路；设L1为左侧红外传感器检测到的与地面之间的距离，设L2为右侧红外传感器检测到的与地面之间的距离，L0为机器人处于平衡位置时红外传感器检测到的与地面之间的距离；

2)主控制电路通过接收到的距离L1、L2判断机器人的姿态信息，具体为：当L1＞L0且L2＜L0时，判断机器人为向右发生倾斜；

当L1＜L0且L2＞L0时，判断机器人为向左发生倾斜；

3)根据步骤2)得到的机器人姿态信息，主控制电路通过增量PID控制算法，得出一组PWM波控制信号来控制电机(5)，驱动电机(5)进行转动，使机器人重新达到平衡；具体为：

当机器人向右倾斜时，电机(5)向右转动，通过车轮带动机器人向右移动，产生一段位移后，使机器人重新达到平衡；

当机器人向左倾斜时，电机(5)向左转动，通过车轮带动机器人向左移动，产生一段位移后，使机器人重新达到平衡。