حفظ تعادل دینامیکی ربات بازودار دوچرخ دیفرانسیلی با کمبود عملگر توسط چرخ عکس العملی

در این مقاله، یک مکانیزم جدید پایدارسازی برای ربات دوچرخ دارای بازو ارایه شده است. ربات های دوچرخ، به دلیل آنکه دارای یک مفصل غیرفعال در محل تماس چرخ های پایه متحرک خود همانند یک پاندول معکوس می باشند، برای حفظ تعادل نیاز به کنترل و پایدارسازی به صورت دینامیکی دارند. روش کنترل تعادل این گونه ربات ها، با استفاده از به حرکت در آوردن ربات و کمک گرفتن از گشتاور اینرسی حاصل از این حرکت می باشد. این روش محدودیت هایی چون وابستگی شدید تعادل به سطح زمین و همچنین عدم توانایی انجام مانورهای بازو در حالت سکون پایه را دارد که به نوبه‌ خود توانایی ربات در جابجایی جسم و میزان دقت عملکرد آن را تحت تاثیر قرار می دهد. در مکانیزم ارایه شده، جهت برطرف نمودن چنین نقایصی، از یک چرخ عکس العملی استفاده شده است. به این صورت که جهت حفظ تعادل از عکس العمل ناشی از اعمال گشتاور موتور به این چرخ استفاده می شود. با بکارگیری این روش، به دلیل استقلال عملکرد این زیرمجموعه از حرکت یا سکون پایه حین پایدارسازی، درعملکرد مجموعه ربات و بازوان رباتیک اخلالی ایجاد نکرده و نیز وابستگی تعادل را به سطح حرکت به طور کامل حذف کرده است. مدل دینامیکی این مجموعه جهت شبیه سازی عملکرد، به صورت یک مدل تحلیلی استخراج و صحه گذاری شده است. سیستم کنترلی استفاده شده بر روی این مجموعه نیز در حالات کاری مختلف شبیه سازی شده و نتایج آن مورد بحث قرار می گیرد.