两轮平衡车的设计与制作
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及其意义
上个世纪 80 年代来，伴随着科学技术迅猛发展和经济的高速发展，信息技术、计
算机技术及其它相关科学的相互渗透，这些都极大的促进了控制科学与工程技术研究的
不断深入，控制系统向智能化控制的发展已经成为一种趋势。早在十九世纪末期，汽车
诞生后，人类在交通运输方面走上了新的台阶，而交通工具的技术性能方面有了很大的
突破，汽车开始渐渐的成为人们生活的主导，也因此极大地加速了社会进步的进程。而
现在，随着汽车的数量在不停的刷新，同时电动车、电动汽车近年来也成为了人们的交
通王具的新宠，人们对于车辆的关注程度达到了历史的高峰，人们关注问题的不再只是
价格或便捷那么简单，车辆的安全性和舒适性也是很重要的关注焦点。
本世纪来各种关于系统智能化的东西被陆续提出来，如人工智能、智能工厂等相关
概念，而汽车作为人民生活的一部分，车辆智能化也是很重要的一大智能课题。如今不
仅是各种传感器技术和无线技术己经实现在车体上了，还有各种远程检测控制及无人驾
驶等等高新科技将在不远的将来实现在车辆工程上。智能车将作为一口综合性地学科登
上舞台，它是电子、物理、数学、计算机、机械、化学等多学科技术的融合，目前已成
为了各国科研的热点。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
最早关于双轮平衡机器人的研究是在上个世纪 80 年代，日本 Electro-Commnicat-
Ions 大学的 KazuoYamfuji 教授萌生了制作出一种能自动站立的机器人，在 1987 年申请
的一项“平行双轮机器人”专利中使用了该技术。以下介绍两轮平衡车的历史发展动态。
1995 年美国发明家安迪·卡门开始研制 Segway 平衡车如图 1.2.1。直到 2001 年 12
月这项高保密的发明公诸于众，他将两轮平衡车作为新型代步工具，并与 2002 年量产
出第一辆 Segway HT i167。
2002 年，Leg 公司设计了两轮移动机器人 LegWay，如图 1.2.2 所示。他是第一款移
动玩具机器人，可以对它进行远程操控。只有手掌大小、结构紧凑、控制灵活、模块
化的结构设计，使得二次安装和拆卸都很方便。
