The Wheelbot: A Jumping Reaction Wheel Unicycle

要約

既製のコンポーネントと 3D プリントを組み合わせた Wheelbot は、どの初期位置からでも車輪に飛び乗れる対称リアクションホイール一輪車です。
Wheelbot は、非ホロノミックで過少作動のダイナミクス、および 2 つの結合された不安定な自由度を備えており、非線形およびデータ駆動型の制御研究に挑戦的なプラットフォームを提供します。
この論文では、Wheelbot の機械的および電気的設計、その推定および制御アルゴリズム、およびバランスをとる際の自己勃起と外乱の除去の両方を実証する実験について説明します。

要約(オリジナル)

Combining off-the-shelf components with 3D-printing, the Wheelbot is a symmetric reaction wheel unicycle that can jump onto its wheels from any initial position. With non-holonomic and under-actuated dynamics, as well as two coupled unstable degrees of freedom, the Wheelbot provides a challenging platform for nonlinear and data-driven control research. This paper presents the Wheelbot’s mechanical and electrical design, its estimation and control algorithms, as well as experiments demonstrating both self-erection and disturbance rejection while balancing.

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