整体结构

自动控制系统
传感器网络
AI芯片
软件 & 算法

CAD建模数字孪生
3D打印 & 加工中心

两个无刷电机: 一个用于静止状态时保持平衡, 一个用于驱动后轮
舵机: 控制龙头

传感器
rgbd深度相机 / 加速度计 / 陀螺仪 / 激光雷达

静止状态保持平衡: 角动量守恒

计算单元
小脑: 低算力, 低时延, 实时os
ESP32 FreeRTOS 传感器数据处理,电机控制算法

大脑: 高算力, 高时延, 非实时os栗如Linux, 用于感知思考决策
升腾310 22TOPS
升腾AI栈, ROS(本质是一个高性能消息中间件, 项目中用于消息分发/业务串流/SLAM)

FOC驱动器
本项目中的两个无刷电机/舵机/散热风扇都都其驱动

设计机器人的步骤
先理论分析: 运动学和动力学建模
控制周期, 反馈矩阵, PID增益, 滤波器截止频率等等的合理设置
电机功率, 飞轮质量, 中心分布设置
计算机中仿真
用了Unity
sim2real

姿态控制: LQR控制器
方向控制: pid
车身姿态: 加速度计和陀螺仪数据, 二阶巴特沃斯滤波器之后通过卡尔曼滤波进行数据融合

自动避障
物体跟随

激光雷达, SLAM, 路径规划

名词参考

欠驱动系统

舵机

电机种类及区别
Link
<电机学> —电气工程及其自动化专业课程
<电机与拖动> —少一些理论,多一些拖动实践,适合非电气专业

机电一体化 Link
机电一体化技术是以大规模集成电路和微电子技术高度发展并向传统机械工业领域迅速渗透，机械、电子技术高度结合的现代工业为基础，将机械技术、电力电子技术、微电子技术、信息技术、传感测试技术、接口技术等有机地结合并综合应用的技术。

SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)