| 智能球的转弯运动是通过电机驱动重块在垂直于直线运动方向上摆动来实现的。当电机驱动重块转过一个角度时,会产生一个侧向偏心力矩,使球倾斜一个角度,此时与直线运动相组合即可形成智能球的转弯运动。
图1 智能球结构
4实验分析
为了验证结构设计的合理性及速度逆解的正确性, 对智能球进行了圆形轨迹运动实验, 该智能球的直径为200 mm。实验过程中利用单目CCD摄像机拍摄球形智能球的位置图像, 并通过视觉处理手段获得其型心位置,然后将实验测得的运动轨迹数据与理论数据进行比较。圆形轨迹运动实验方法是以不同的转弯半径进行圆形轨迹运动,考察其圆形轨迹运动的稳定性和最小转弯半径。实验中智能球运行轨迹直径为1. 6 m，运行过程中智能球偏移理想轨迹的最大误差约为0. 05 m，这是由于地面不平所导致的。实验结果证明了智能球可以实现圆周运动,智能球的圆形轨迹运动误差在轨迹直径长度的5 %以内。
5 结论
本文根据球形运动装置控制的特点，通过实验发现当对智能球采用开环控制时,由于系统的实际运行轨迹无法测量,而只能通过积分的方式获得,因此当受到外界干扰时,智能球的运动轨迹会受到较大的影响。为了使球形智能球以较高的精度运动,对其进行包括动力学在内的闭环控制系统，有效地对智能球进行运动构件的速度、加速度或位置的控制，并把智能球与手持设备蓝牙遥控技术整合为一体化智能球形运动装置。
参考文献
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