移動ロボットの制御 - 学校法人桐蔭学園

倒立振子の制御
T22R007
山岡 由尚
背景・目的
・倒立振子の制御に使用するセンサの
使用法・活用法の学習
・姿勢・位置制御についての学習
倒立振子
・振子を逆さにしたものであり、不安定なため、
安定させるために支点を移動させることによ
り姿勢を安定させる
普通の振子
倒立振子
倒立振子の種類
・台座を固定して振子のみ動くものの他に、
車体そのものが振子になる1輪、2輪や、
台座を動かして振子を安定させる4輪や
レール型などがある。
構成図
V
V
マイコン
ロータリ
エンコーダ
モータ
ドライバ
V
モータ
x
ω
制御
対象
ω
V
V
ジャイロ
センサ
加速度
センサ
θ
実験器材
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•
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32ビットマイコン(NXP1786)
モータドライバ×2(TA8428K)
リポバッテリ×4[3.7V 600mAh]
ジャイロセンサ
モータ×2(RC-260RA-18130)
ロータリエンコーダ×2(BTE030)
加速度センサ
ロータリエンコーダ
・円盤1回転により360パルスを出力する
・2つ使用することにより、位置情報を取得
して、元の位置に戻れるようにする。
ジャイロセンサ
•
ジャイロセンサは角速度を検出するセンサ
である
•
車体の傾く速度にあわせて移動速度を上
げて、元の姿勢に戻す
加速度センサ
・2軸分の加速度を見ることにより現在の傾き
を出すことができる
・ジャイロとあわせることで、より正確な角度を
出すことができる
結果
・ロータリエンコーダを使って、車体を寝かした
状態での位置制御ができた
・ジャイロセンサは、数値を読むことはできたが
、角速度制御はできなかった
今後の課題
・倒立振子をその場に留まりながら倒れないよ
うにしたい
・立ったまま移動できるようにしたい