自平衡车系统目前的研究概况

近年来，两轮自平衡车的研究在国内外取得了很多成就，生活中也出现了越来越多的平衡车，同时在智能自平衡机器人的研究过程中也提出并试验了不同的平衡控制方法。目前的平衡车可以适用于多种复杂的环境中，如个人交通、工作巡视、室内场馆、高尔夫球车，警察巡逻、会展巡逻、大型场馆工作人员的交通工具、旅游娱乐以及汽车搭载等方面。82524

1 国外研究概况

（1）Segway

Segway可以说是平衡车的鼻祖，是由美国发明家狄恩卡尔与他的公司发明研制的。使用者只需要站在上面，通过身体的前倾与后倾就可以控制小车的前进与后退，想法源自于狄恩卡尔的DEKA团队与美国的医疗器材生产商强生公司合作开发的一种自动平衡式动力轮椅——iBOT。2001年12月，卡门正式公开了Segway原型车，并称它是人类史上第一辆能够自主平衡的运输工具。同时这项技术也开始成为机器人控制领域的研究热点。

（2）JOE[3]自平衡机器人

2002年，由瑞士联邦工业大学的费利克斯等人研制成功的可遥控控制的两轮自平衡机器人JOE诞生，它的特点在于采用了自适应模糊控制算法，控制品质更高。

（3）Uno[4]自平衡摩托车

2008年，由BenJ。PossGulak设计的名叫“Uno”的自平衡电动摩托车在多伦多国际摩托车展上被展示，上面配备两个陀螺仪来检测车身姿态并且控制车辆的平衡，通过车把来控制方向。

2 国内研究概况

（1）Ninebot[5]自平衡车

我们生活中普通的两轮自平衡车一般只能够检测到平衡车车体的前后倾角，从而只能控制向前或者是后退，如果要控制左右转弯，则需要外加直立控制杆或者遥控设备，那样对于交互来说很不方便，而Ninebot进行了改进，在普通的平衡车的基础上增加了重心的检测，当驾驶者的重心向左或者向右倾斜时，既可以控制平衡车的转弯，使得人机交互性更好。

（2）Free Mover[6]

FreeMover是由中国科学技术大学自动化系与力学系的多位老师和学生一起研制完成的科研成果，采用的平衡机理是倒立摆。

（3）自主式双轮动态平衡移动机器人[7]

由上海交通大学孔祥宣研制，这款平衡车与当今大部分自平衡式机器人的控制系统不同的是，普通的平衡车只是利用pid控制算法来调整相关参数，从而达到一个较为良好的平衡控制效果；而它则是给机器人建立空间坐标系，利用状态反馈和模糊控制的原理来设计机器人的控制系统。