两轮自平衡机器人系统设计与实现

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两轮自平衡小车实习报告

实习报告：两轮自平衡小车设计与实现一、实习背景及目的随着科技的发展，机器人技术在各领域中的应用越来越广泛。

两轮自平衡小车作为一种具有自平衡能力的新型轮式车，能够在工业生产、安防系统、智能家居、物流网等领域发挥重要作用。

本次实习旨在学习和掌握两轮自平衡小车的设计原理和技术，培养实际动手能力和创新能力。

二、实习内容与过程1. 理论研究在实习开始阶段，我们对两轮自平衡小车的基本原理进行了深入研究。

通过查阅相关资料，了解了两轮自平衡小车的运动学模型、控制算法以及硬件系统设计等方面的知识。

2. 硬件设计根据实习要求，我们设计了两轮自平衡小车的硬件系统。

主要包括STM32单片机、陀螺仪、蓝牙模块、电机驱动模块、电源管理模块等。

在设计过程中，我们充分考虑了系统的稳定性和可靠性，选择了合适的硬件组件，并完成了各模块之间的电路连接。

3. 软件设计在软件设计阶段，我们采用了PID控制算法，实现了直立控制、速度控制和方向控制等功能。

通过编写程序，使得两轮自平衡小车能够在一定时间内自助站立并保持平衡。

同时，利用蓝牙模块实现了手机APP远程控制功能，方便用户对小车进行操作和控制。

4. 系统调试与优化在系统调试阶段，我们通过对小车的实际运行情况进行观察和分析，不断调整PID 参数，优化控制策略，提高了小车的平衡控制精度和稳定性。

同时，针对小车在实际运行中可能遇到的各种问题，我们采取了相应的措施，保证了系统的可靠性和安全性。

三、实习成果与总结通过本次实习，我们成功设计和实现了两轮自平衡小车。

小车具备了自平衡能力，能够在不同地形环境中灵活运动。

同时，通过手机APP远程控制功能，用户可以方便地对小车进行操作和控制。

总结：本次实习让我们深入了解了两轮自平衡小车的设计原理和技术，锻炼了实际动手能力和创新能力。

通过实习，我们掌握了PID控制算法在实际控制系统中的应用，学会了如何优化系统参数，提高了系统的控制精度和稳定性。

同时，我们也认识到在实际设计和实现过程中，需要充分考虑系统的可靠性和安全性，以满足实际应用需求。

基于自抗扰的双轮自平衡机器人运动控制系统设计

基于自抗扰的双轮自平衡机器人运动控制系统设计摘要：本文详细的阐述自抗扰控制的组成与原理，并应用到双轮自平衡机器人的运动控制中。

根据双轮自平衡机器人的运控控制规律，对控制系统结构进行了总体设计。

提出了速度-倾角串级自抗扰控制器，解决了双轮自平衡机器人速度和直立平衡控制之间的强耦合问题，并且提高了系统的抗扰能力。

将自抗扰控制应用到转向控制中，提出了一种PID-自抗扰串级控制器，改善了双轮自平衡机器人转向控制的快速性。

实验表明，提出的基于自抗扰控制的运动控制系统有较好的动态性能和抗扰能力。

关键词：动力学模型；自抗扰控制；双轮自平衡机器人；串级控制器中图分类号：TP272 文献标志码：A 文章编号：Design of Motion Control System for Two-wheeled Self-balancing Robot Based on Active Disturbance Rejection ControlBAO Zhen-ming1,TANG Ming-hui2,ZHANG Fu-qiang2, YANG Peng-shuai2，WANG-qi21(School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University of Science & Technology, Zhenjiang, 212003, Jiangsu, China)2(School of Electromechanical and Power Engineering, Jiangsu University of Science and Technology at Zhangjiagang, Zhangjiagang, 215600, Jiangsu, China)Abstract: The motion control of two-wheeled self-balancing robot (TWSR) based on active disturbance rejection control (ADRC) is introduced. The overall structure of the control system is designedaccording to the control law of the TWSR. The composition andprinciple of the ADRC are elaborated and applied to the motion control of the TWSR. A speed-angle cascade controller based on ADRC is proposed, which solves the problem of strong coupling between thespeed and the balance control, and improves the anti-interferenceability of the system. The ADRC is also applied to the steering control. To improve the response speed of the TWSR’s steering control, a PID-ADRC cascade controller is proposed. The Experiment shows thatthe proposed motion control system based on ADRC has better dynamic performance and anti-interference ability.Key words: dynamics model; active disturbance rejection control (ADRC); two-wheeled self-balancing robot; cascade controller0引言在国内外对机器人的研究中，轮式移动机器人是最热门的研究方向之一。

双轮平衡车的控制系统硬件设计方案小车机器人论文

摘要双轮自平衡车是一个高度不稳定两轮机器人，是一种多变量、非线性、绝对不稳定的系统，需要在完成平衡控制的同时实现直立行走等任务因其既有理论意义又有实用价值，双轮自平衡小车的研究在最近十年引起了大量机器人技术实验室的广泛关注。

本文主要介绍了双轮平衡车的控制系统硬件设计方案。

此方案采用ATmega328 作为核心控制器，在此基础上增加了各种接口电路板组成整个硬件系统，包括单片机最小系统，姿态检测模块，直流驱动电机控制模块，电源管理模块，测速编码模块，串口调试等模块。

对于姿态检测系统而言，单独使用陀螺仪或者加速度计，都不能提供有效而可靠的信息来保证车体的平衡。

所以采用一种简易互补滤波方法来融合陀螺仪和加速度计的输出信号，补偿陀螺仪的漂移误差和加速度计的动态误差，得到一个更优的倾角近似值。

本文先阐述了系统方案原理，再分别就各模块工作原理进行详细的介绍与分析，最终完成车模的制作和电路原理图以及1PCB 板的绘制。

最后根据调试情况对整个系统做了修改，基本达到设计要求。

关键词双轮自平衡车模块设计传感器AbstractTwo-wheeled self-balanced car is a highly unstable robots, it is a system with Multivariable, nonlinear and absolute instability, it needs to complete the balance control tasks such as walking upright because of both theoretical significance and practical value. Two-wheeled self-balanced car in the last decade has aroused widespread concern in the robotics laboratory.This paper describes the control system hardware design of the wheel balanced car.This program uses ATmega328 as the core controller,base on this increase of various interface circuit board to building the hardware system. Peripheral circuits including the smallest single-chip system, the gesture detection module, the DC drive motor control module, power management module, velocity encoding module and serial debugging module. For the posture monitoring system，the information solely depends on the gyroscope or the accelerometer couldn’t make sure the balance of vehide．So the signals from the gyroscope and accelerometer were integrated by a simple method of complementary filtering for an optimal angle to compensate the gyroscope drift error and the accelerometer dynamic error.This article first describes the principle of the system program，then described in detail each module how to working out, the final completion of car models produced and circuit schematics and the PCB drawing.In the end, according to debug the situation on the whole system changes, the hardware system basically reached the design requirements.Keywords two-wheeled self-balanced car modular design sensor目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 设计的依据与意义 (2)1.2 国内外同类设计的概况综述 (3)1.3 设计要求与内容 (3)第2章总体硬件方案设计 (5)2.1 总体分析 (5)2.2 总体方案设计 (5)2.3 方案框图 (7)第3章单元模块设计 (8)3.1 姿态检测模块 (8)3.2 单片机控制单元模块电路 (14)3.3 电机驱动模块 (19)3.4 串行通信模块 (21)3.5 电源管理模块 (24)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)前言自平衡车自动平衡运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”（DynamicStabilization）的基本原理上，也就是车辆本身的自动平衡能力。

基于STM32单片机红外遥控两轮自平衡小车的设计

本设计使用过的电机驱动包括4路PWM输入、5V输入、7.4V电源输入、两路电机输出和一个电源指示灯。控制引脚具体解释：
GND1：5V电源地；
EN：5V使能引脚(5V工作，0V关闭，禁止悬空)；
PWM1：控制电机1的转速；
DR1：控制电机1的转向；
PWM2：控制电机2的转速；
DR2：控制电机2的转向；
系统的整体设计框图如图2-2所示:
图2-2系统整体框图
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3.1
STM32F1系列屈于中低端的32位ARM微控制器，其内核是Cortex-M3㈡。
STM32F103是一款常用的中等容量增强型、低功耗、32位基于ARM核心的带64K或128K字节闪存的微控制器，拥有USB、CAN、7个定时器（3个16位定时器、1个16位带死区控制和紧急刹车、2个看门狗定时器、系统时间定时器：24位自减型计数器）、2个ADC、9个通信接口（2个I2C接口、3个USART接口、2个SPI接口、CAN接口USB 2.0全速接口）等众多资源。这款芯片运行时的最高频率可达到72MHz,其供电电压为2.0V至3.6V,拥有64K或128K字节的闪存程序存储器，带有4个片选的静态存储器控制器15o该芯片还具有看门狗定时器，系统时间定时器，低功耗空闲和CRC计算单元，使得STM32F103芯片在众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
2.3
程序是系统稳定运行的大脑神经，如果一个单片机控制系统没有可以用來控制的程序，那么再好的电路也是没有实际意义的。
程序的编写过程中需要注意以下儿点：
1、程序的编写一定要按照预先搭建好的电路进行，操作一定要针对与被操作的对象。
2、程序的编写应该做到以尽量少的编程语言去实现更复杂的控制内容，只有这样, 编写的程序才能够简洁完整。

两轮自平衡机器人控制系统设计

0.引言两轮机器人在近十几年得到了飞速发展,可广泛应用于战场侦察,紧急服务,智能轮椅[1],邮件派送,危险物品的运输等等,其便捷、灵活、节能的特点不仅可以提供便捷服务,还可以降低人力成本提高工作效率。

此外,两轮自平衡机器人集中运用了微电子,传感器,计算机,通信,人工智能,自动化控制等等这些技术,是典型的高新技术综合体[2]。

其对保障交通安全,缓解交通拥挤,改善交通环境,完善未来智能交通系统也具有深远的意义,与传统轮式机器人相比,两轮自平衡机器人具有如下特点: (1)机器人移动路径和方向更加灵活,容易控制,还可实现较小的移动范围,因此相比传统移动机器人应用领域更广泛。

(2)车体结构大大简化,为进一步实现新的功能提供空间,也适用于活动空间小或要求灵活运输的场合,例如步行街,广场,游乐会场等。

(3)平衡车驱动功率小,续航时间长,提出了环保轻型车的一种新模式[3]。

(4)相较于四轮车,平衡车的刹车系统更为灵敏和安全,车身比四轮车小很多,所产生的动能也相应小了很多。

虽然两轮机器人应用场合广泛,性能也较四轮机器人具有明显优势。

然而如何维持机器人在复杂环境下的平衡和稳定一直是人们关注的问题,本文针对这一问题提出了一种两轮自平衡机器人控制系统。

该系统以STM32F103C8T6单片机为控制核心,整合分析MPU6050采集的角度和加速度信息以及光电码盘采集的速信息来调整左右电机转速来维持机器人平衡。

该系统不仅能在移动时维持平衡而且能够在一定干扰下自主调整姿态恢复平衡和稳定,同时具备在不同路径下自主循迹的功能,较好的满足了人们对机器人高稳定度和适应性强的要求。

1.系统总体控制方案本系统总体分为两大模块:硬件设计模块、软件设计模块。

硬件设计模块主要由STM32F103C8T6单片机作为控制核心,MPU6050传感器采集机器人的姿态,即机器人倾角θ和角加速度X(t),光电码盘检测机器人的速度,所有检测信息反馈给单片机后经分析计算控制调整左右电机转速以实现机器人平衡以及其他移动方式。

两轮机器人自平衡研究ppt课件

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5、卡尔曼滤波控制系统结构图
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6、卡尔曼滤波特点
卡尔曼滤波是解决状态空间模型估计与预测的有力工具之一，它不需存储历史数据，就能够从一系列的不完全以及包含噪声的测量中，估计动态系统的状态。卡尔曼滤波是一种递归的估计，即只要获知上一时刻状态的估计值以及当前状态的观测值就可以计算出当前状态的估计值，因此不需要记录观测或者估计的历史信息。
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五、两轮机器人姿态检测
两轮自平衡机器人所有的运动控制方式都以平衡控制为前提。平衡控制是两轮自平衡机器人运动的关键。两轮自平衡机器人在平衡控制的基础上，又对机器人的轨迹跟踪控制进行了研究。提出了预测控制的轨迹跟踪控制方法，对非完整轮式移动机器人的轨迹跟踪问题进行了研究。预测控制在系统模型的基础上采用先预测后控制，滚动优化，反馈校正的方式进行控制，对位姿误差与轨迹误差进行估计，实现了对预定轨迹的准确跟踪。
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两轮自平衡机器人控制
（1）机器人速度控制：车模运行速度是通过控制车轮速度实现的
（2）机器人方向控制 ①道路电磁中心线的偏差检测 ②电机差动控制
（3）车模倾角测量 ①加速度传感器 ②角速度传感器-陀螺仪
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三、加速度计（accelerometer）
测量运载体线加速度的仪表。测量飞机过载的加速度计是最早获得应用的飞机仪表之一。飞机上还常用加速度计来监控发动机故障和飞机结构的疲劳损伤情况。在各类飞行器的飞行试验中，加速度计是研究飞行器颤振和疲劳寿命的重要工具。在飞行控制系统中，加速度计是重要的动态特性校正元件。在惯性导航系统中，高精度的加速度计是最基本的敏感元件之一。
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毕业设计(论文)--基于单片机的两轮自平衡车控制系统设计

基于单片机的两轮自平衡车控制系统设计摘要两轮自平衡车是一种高度不稳定的两轮机器人，就像传统的倒立摆一样，本质不稳定是两轮小车的特性，必须施加有效的控制手段才能使其稳定。

本文提出了一种两轮自平衡小车的设计方案，采用重力加速度陀螺仪传感器MPU-6050检测小车姿态，使用互补滤波完成陀螺仪数据与加速度计数据的数据融合。

系统选用STC公司的8位单片机STC12C5A60S2为主控制器，根据从传感器中获取的数据，经过PID算法处理后，输出控制信号至电机驱动芯片TB6612FNG，以控制小车的两个电机，来使小车保持平衡状态。

整个系统制作完成后，小车可以在无人干预的条件下实现自主平衡，并且在引入适量干扰的情况下小车能够自主调整并迅速恢复至稳定状态。

通过蓝牙，还可以控制小车前进，后退，左右转。

关键词：两轮自平衡小车加速度计陀螺仪数据融合滤波PID算法Design of Control System of Two-WheelSelf-Balance Vehicle based on MicrocontrollerAbstractTwo-wheel self-balance vehicle is a kind of highly unstable two-wheel robot. The characteristic of two-wheel vehicle is the nature of the instability as traditional inverted pendulum, and effective control must be exerted if we need to make it stable. This paper presents a design scheme of two-wheel self-balance vehicle. We need using gravity accelerometer gyroscope sensor MPU6050 for the inclination angle of vehicle, and using complementary filter for the data fusion of gyroscope and accelerometer. We choose an 8-bit microcontroller named STC12C5A60S2 from STC Company as main controller of the control system. The main controller output control signal, which is based on the data from the sensors, to the motor drive chip named TB6612FNG for controlling two motors of vehicle, and keeping the vehicle in balance. After the completion of the control system, the vehicle can achieve autonomous balance under the conditions of unmanned intervention, the vehicle can adjust automatically and restored to a stable state quickly in the case of giving appropriate interference as well. In addition, we can control the vehicle forward, backward and turn around.Key words: Two-Wheel Self-Balance Vehicle; Accelerometer; Gyroscope; Data fusion; Complementary filter; PID algorithm1 绪论 (1)1.1自平衡小车的研究背景 (1)1.2 自平衡小车研究意义 (1)1.3 论文的主要内容 (2)2 课题任务与关键技术 (2)2.1 主要任务 (2)2.2关键技术 (2)2.2.1 系统设计 (2)2.2.2 数学建模 (2)2.2.3姿态检测 (3)2.2.4 控制算法 (3)3 系统原理分析 (3)3.1 控制系统任务分解 (3)3.2 控制原理 (4)3.3 数学模型 (5)4 系统硬件设计 (6)4.1 STC12C5A60S2单片机介绍 (7)4.2 电源管理模块 (8)4.3 车身姿态感应模块 (9)4.3.1 加速度计 (10)4.3.2 陀螺仪 (12)4.4 电机驱动模块 (14)4.5 速度检测模块 (16)5 系统软件设计 (16)5.1 软件系统总体结构 (17)5.2 单片机的硬件资源配置 (18)5.2.1定时/计数器设置 (18)5.2.2 PWM输出设置 (20)5.2.3 串行通信设置 (23)5.2.4 中断的开放与禁止 (26)5.3 MPU6050资源配置 (27)5.3.1 普通IO口模拟IIC通讯 (28)5.3.2 MPU6050资源配置 (32)5.4 系统控制算法设计 (34)5.4.1 PID算法 (34)5.4.2 互补滤波算法 (35)5.4.3 角度控制与速度控制 (35)5.4.4 输出控制算法 (36)6 总结与展望 (37)6.1 总结 (37)6.2 展望 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1自平衡小车的研究背景近几年来，随着电子技术的发展与进步，移动机器人的研究不断深入，成为目前机器人研究领域的一个重要组成部分，并且其应用领域日益广泛，其所需适应的环境和执行的任务也更复杂，这就对移动机器人提出了更高的要求。

基于串行PID的两轮平衡机器人制作方案设计与实现

１引言
３软件系统
两轮平衡机器人通过运动保持平衡，它对于地形的变化有着很强的适应能力，能够在比较复杂的环境下工作。两轮自平衡机器人是一个集动态决策和规划、环境感知、行为控制和执行等多种功能于一体的综合复杂系统，通过运用速度传感器、超声波传感器、倾角传感器、防碰撞开关等，可以实现跟踪、路径规划和自主避障等多种复杂的功能。
ＥＬＥＣＴＲＯＮｌＣＳＷＯＲＬＤ ·
基于串行ＰＩＤ的两轮平衡机器人制作方案设计与实现
安徽师范大学物理与电子信息学院颜宋宋李辉陈海生吴友爱吴帅宇朱向冰
【摘要】为解决目前两轮平衡机器人运行平稳度欠佳，参数调节过程复杂等问题，本文以串级ｐＩＤ算法替代单￣］ＬＰＩＤ算法，实现了基于单片机的两轮平衡机器人方案。通过对硬件电路、控制策略、机械结构、姿态解算算法、图像信息分析处理等方面的优化，实现了直立串级、速度串级以及方向串级三重串级ＰＩＤ算法控制。实验表明，本文设计的两轮自平衡机器人技术方案可靠，参数易于调节，车体运行快速平稳运行。【关键词】控制；ＰＩＤ算法；两轮平衡机器人；串级ＰＩＤ控制
但是由于现阶段两轮平衡机器人普遍采用单级ＰＩＤ控制，导致现在的平衡机器人制作设计过程中需要花费大量的时间精力用于算法优化以及控制参数的调节。而由于单级ＰＩＤ控制技术的不足，导致制作出的平衡机器人产品稳定性与抗干扰性欠佳。为了改进现阶段单级ＰＩＤ平衡机器人稳定性不足，简化参数调试过程，本文采用串级ＰＩＤ算法使机器人稳定运行，使参数调节更加简单，性能更加优异。下文将分别从硬件、软件两部分介绍。

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第ｏ３卷
第ｏ６期２０１６年１１月
电子科
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅ
。 Βιβλιοθήκη Ｖｏ１．０３Ｎｏ．０６ＮＯＶ．２０１６
两轮自平衡机器人系统设计与实现
陈国军
（南京工程学院，江苏南京，２１１１６７）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｎｅｗｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｆｏｒｓｅｌｆ－ｂａｌａｎｃｉｎｇｔＷＯ — ｗｈｅｅｌｅｄｒｏｂｏｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｔｍ３２ｆ４０７ｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｃａｎｗｏｒｋｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｓｅｌｆｂａｌａｎｃｉｎｇ
电子科学技术ＵＲＬ：ｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａ — ｅｓｔ．ｃｏｎ．ｒｃｎＤＯＩ：１０．１６４５３／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５ — ８５９５．２０１６．０６．０２６
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ｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｓｔｅｅｒｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＭＰＵ６０５０ｓｅｎｓｏｒ，ａｌｓｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｕｔｏ
ＣＣＤ摄像头实现了机器人的智能寻迹功能，而且还可以通过蓝牙无线网络实现对机器人的远程
控制。本文对该控制系统的硬件设计和软件开发进行了介绍。样机试验表明，该控制器可靠性
高，试验结果达到预期的设计要求，具有广阔的应用前景。关键词：自平衡：ＳＴＭ３２：机器人中图分类号：ＴＭ５６１文献标识码：Ａ文章编号：２０９５ — ８５９５（２０１６）０６．７７８ — ０４
ＧｕｏｊｕｎＣｈｅｎ（ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ，２１１１６７，Ｃｈｉｎａ）
ＴｈｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＣｏｎｔｏｒｌＳｙｓｔｏｍｆｏｒＴｗｏ－
ｗｈｅｅｌｅｄＳｅｌｆ－ｂａｌａｎｃｉｎｇＲｏｂｏｔ
引言
两轮自平衡机器人是一种复杂多变量机电控制系统，它能巧妙地利用地心引力使其自身保持平衡，并使得重力本身成为运动动能的提供者，载重越大，行驶动能也就越大。它具有结构简单、运动灵活的特点。因为这些优点、所以两轮自平衡机器人一直是机器人学研究的热点。而且由于两轮自平衡机器人本身所具有的非线性系统特征和不稳定性的特点，因此成为各类控制理论的实验平台，是很好的控制系统研究对象。本文设计了一种采用ＳＴＭ３２为核心的两轮自平
摘要：本文介绍了一种基于ＳＴＭ３２Ｆ４０７单片机的新型两轮自平衡机器人系统的设计，该控制系统不仅通过ＭＰＵ６０５０运动处理传感器实现机器入的直立平衡和速度及转向控制，通过线性
ｔｒａｃｋｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＣＣＤｃａｍｅｒａ，ａｌｓｏａｃｈｉｅｖｅｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｂｌｕｅｔｏｏｔｈｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｅｓｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｈａｓｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｈａｓａｃｈｉｅｖｅｔｏａｎｔｉｃｉｐａｔｉｏｎｒｅｑｕｅｓｔ．Ｉｔｃａｎｂｅｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｃａｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｅｌｆ－ｂａｌａｎｃｉｎｇ；ＳＴＭ３２；Ｒｏｂｏｔ