Control Antideslizante Priorizado y Balanceado de un Vehículo Robot de Péndulo Invertido de Dos Ruedas en Superficies de Baja Fricción con un Indicador de Deslizamiento por Aceleración
Autores: Kim, Yongkuk; Kwon, Sangjoo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control Antideslizante Priorizado y Balanceado de un Vehículo Robot de Péndulo Invertido de Dos Ruedas en Superficies de Baja Fricción con un Indicador de Deslizamiento por Aceleración
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Péndulo invertido de dos ruedas
Deslizamiento de la rueda
Estabilidad postural
Tracción
Técnicas de control
Control antideslizante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Cuando un vehículo robot de péndulo invertido de dos ruedas (TWIP) viaja por caminos resbaladizos, la ocurrencia de deslizamiento de las ruedas amenaza extremadamente su estabilidad postural debido a la pérdida de tracción de las ruedas. Si ocurre un deslizamiento severo entre las ruedas motrices y las superficies de contacto, ninguna técnica de control puede garantizar el rendimiento de conducción y la estabilidad de los robots TWIP en ausencia de una estrategia de control de deslizamiento adicional. En este documento, se investiga una contramedida compatible con TWIP contra el fenómeno de deslizamiento de las ruedas para mejorar la fiabilidad del vehículo y la robustez del rendimiento del control de movimiento en superficies de baja fricción. Con este fin, proponemos un método de control anti-deslizamiento priorizado en el equilibrio basado en la estimación del par máximo transmisible, que se activa solo cuando se detecta un deslizamiento de la rueda mediante el indicador de deslizamiento de aceleración utilizando datos accesibles del IMU y los codificadores de las ruedas. Se demuestra que los vehículos TWIP que aplican el método propuesto pueden hacer frente con éxito a superficies de baja fricción mientras mantienen la estabilidad postural. Finalmente, simulaciones y experimentos comparativos demuestran la efectividad y viabilidad del esquema propuesto.
Descripción
Cuando un vehículo robot de péndulo invertido de dos ruedas (TWIP) viaja por caminos resbaladizos, la ocurrencia de deslizamiento de las ruedas amenaza extremadamente su estabilidad postural debido a la pérdida de tracción de las ruedas. Si ocurre un deslizamiento severo entre las ruedas motrices y las superficies de contacto, ninguna técnica de control puede garantizar el rendimiento de conducción y la estabilidad de los robots TWIP en ausencia de una estrategia de control de deslizamiento adicional. En este documento, se investiga una contramedida compatible con TWIP contra el fenómeno de deslizamiento de las ruedas para mejorar la fiabilidad del vehículo y la robustez del rendimiento del control de movimiento en superficies de baja fricción. Con este fin, proponemos un método de control anti-deslizamiento priorizado en el equilibrio basado en la estimación del par máximo transmisible, que se activa solo cuando se detecta un deslizamiento de la rueda mediante el indicador de deslizamiento de aceleración utilizando datos accesibles del IMU y los codificadores de las ruedas. Se demuestra que los vehículos TWIP que aplican el método propuesto pueden hacer frente con éxito a superficies de baja fricción mientras mantienen la estabilidad postural. Finalmente, simulaciones y experimentos comparativos demuestran la efectividad y viabilidad del esquema propuesto.