反作用轮自平衡自行车

功耗降67%

自适应算法让平衡控制不再频繁调电机速度，带侧向载荷也能省电行驶。

Wei-Hao, Huang · Nguyen, Phuc Thanh Thien · Nguyen, Dai Dong · Hoang-Phuong, Doan · Ming-Yang, Chuang · Kuo, Chunghsien

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 2025

参数信息

最大速度

17 km/h

功耗降低

67.456 %

室内路径跟踪平均速度

1.39 km/h

室内路径跟踪平均绝对误差

0.153 m

室外路径跟踪平均速度

2.31 km/h

室外路径跟踪平均绝对误差

0.283 m

技术优势

省电

AEPGA自适应调整平衡点，避免频繁调速，在2 kg侧向载荷下功耗较LQR降低67.456%。

自主导航

集成3D LiDAR，在室内走廊和室外柏油路实现路径跟踪，平均误差分别低至0.153 m和0.283 m。

应用场景

• 人形机器人平衡控制：用反作用轮方案替代双腿复杂平衡，适合轻量平台。
• 移动机器人动力系统：自适应算法降低平衡能耗，延长电池续航。
• 低空飞行器姿态稳定：反作用轮提供小型姿态控制力矩，应对扰动。
• 机械工程机电系统：提供机电一体化平台和真实测试数据，用于控制系统教学。