Estimation of the angular position of a two-wheeled balancing robot using a real IMU with selected filters

要約

この論文では、二輪バランシングロボットの安定化を目的とした測定値のフィルタリングを使用した低コスト測定システムについて取り上げました。
特に、ジャイロスコープ、加速度計、エンコーダに基づく測定システムが検討されています。
測定値は決定論的な外乱に対して補正され、カルマン、$\alpha$-$\beta$ タイプ、および相補フィルターでフィルター処理されています。
選択したフィルターの定量的評価が行われています。
その結果、測定システムの完全な構造が得られました。
提案された測定システムの性能は、専用の研究装置を使用して実験的に検証されています。

要約(オリジナル)

A low-cost measurement system using filtering of measurements for two-wheeled balancing robot stabilisation purposes has been addressed in this paper. In particular, a measurement system based on gyroscope, accelerometer, and encoder has been considered. The measurements have been corrected for deterministic disturbances and then filtered with Kalman, $\alpha$-$\beta$ type, and complementary filters. A quantitative assessment of selected filters has been given. As a result, the complete structure of a measurement system has been obtained. The performance of the proposed measurement system has been validated experimentally by using a dedicated research rig.

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