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首页> 外文期刊>Industrial Electronics, IEEE Transactions on >Sliding-Mode Control for Transformation to an Inverted Pendulum Mode of a Mobile Robot With Wheel-Arms
【24h】

Sliding-Mode Control for Transformation to an Inverted Pendulum Mode of a Mobile Robot With Wheel-Arms

机译：滑模控制转换为带轮臂的移动机器人的倒立摆模式

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This paper proposes a control method for locomotion mode transformation of a mobile robot with wheel-arms. The proposed method aims at transformation from a four-wheeled mode for high-speed mobility to an inverted pendulum mode, which has advantages of high viewing position and small turning radius. Since the initial state of the system is far away from the target equilibrium point of the wheeled inverted pendulum system, we use a nonlinear controller based on sliding-mode control. While the previous transformation methods cannot control the robot velocity until the robot body is lifted up, the proposed method can take into account the robot velocity from the beginning of the transformation, which enables us to complete the transformation in a smaller space. To analyze the asymptotic stability of the control system on the sliding surface, we derive an invariant set in which the system state converges to the origin without going out. Furthermore, the effectiveness of the proposed method is demonstrated in both simulations and real robot experiments.
机译：提出了一种带轮臂移动机器人运动模式转换的控制方法。所提出的方法旨在从高速移动的四轮模式到倒立摆模式的转变，其具有高观看位置和小转弯半径的优点。由于系统的初始状态远离轮式倒立摆系统的目标平衡点，因此我们使用基于滑模控制的非线性控制器。虽然以前的变换方法直到抬起机器人身体才能够控制机器人速度，但所提出的方法可以从变换开始就考虑机器人速度，这使我们能够在较小的空间内完成变换。为了分析控制系统在滑动表面上的渐近稳定性，我们导出了一个不变集，其中系统状态收敛到原点而不会消失。此外，在仿真和真实机器人实验中都证明了该方法的有效性。

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