设计了一台可适应复杂地形、半径约为5cm的不倒翁式球形自平衡寻物机器人,可以实现周围信息的采集、无线传输数据、无线充电等功能。为了精确控制其运动,采用位置式PD和卡尔曼滤波等算法,在保持重心稳定的同时,抑制高斯白噪声,使机器人始终以水平视角输出图像信息,提高了采集数据的可靠性。经过测试,机器人可以在受到干扰后的3s内恢复平衡,还可实现多台协同控制、超大面积寻物的功能,具有稳定的鲁棒性和比一般轮式机器人更强的抗干扰能力。
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