Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Д. А. Буланов, С. О. Кожевников
38
 
ФГБОУ ВО Ивановский государственный политехнический университет 
 
КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ БАЛАНСИРУЮЩЕГО ДВУХКОЛЕСНОГО 
РОБОТА
 
Ключевые слова:
Балансирующие системы, робот, колесный движитель 
Аннотация
: В работе приведена концепция построения двухколесного балансирую-
щего робота, приведены структурная схема и концептуальная модель. Показаны возможные 
направления применения двухколесного робота: транспортирование различных грузов в 
стесненных условиях.
D. A. Bulanov, S. O. Kozhevnikov 
 
CONCEPT OF BUILDING A BALANCING TWO-WHEELED ROBOT 
 
Keywords:
Balancing systems, robot, wheel drive 
Abstract: 
The paper presents the concept of building a two-wheeled balancing robot , a 
block diagram and a conceptual model. Possible applications of a two-wheeled robot are shown: 
transportation of various loads in cramped conditions. 
Наиболее известными балансирующими механическими системами являются: 
сегвей, балансирующие роботы и т.д. Особый интерес представляет применение 
двухколесных балансирующих роботов для транспортирования различных грузов в 
производственных помещениях, на улице и т.д. 
Создание и разработка балансирующих механических систем и устройств на их 
основе представляет особый интерес. Основной задачей при разработке балансирую-
щих устройств такого класса является их стабилизация и удержание равновесия.
Балансирующие системы устройств данного класса представляют собой пере-
вернутый маятник. Математические модели перевернутого маятника описаны в рабо-
тах [1,2] и представляют собой уравнения Лагранжа 2-го рода. Однако при построе-
нии реальных объектов проявляются несоответствия между теоретической и экспе-
риментальной моделью [2].
Для уточнения существующих математических моделей и возможности их 
применения для описания реальных балансирующих систем была собрана экспери-
ментальная конструкция робота. Структурная схема балансирующего робота приве-
дена на рис. 1. 
Данная конструкция при выключенном питании неустойчива и является моде-
лью перевернутого маятника. Робот состоит из пространственной секционной рамы, 
состоящей из трех ярусов. Особенностью конструкции является рациональное разме-
щение элементов робота. Так, на верхнем ярусе, необходимо размещать элементы 
имеющую большую массу, а на нижней полке, где находятся колеса – наименьшую. 
38
© Буланов Д. А., Кожевников С. О., 2020 

---