一、项目背景：

目前市场上的平衡车产品在结构上均是利用普通的轮子，通过控制两轮的速度实现自平衡以及移动。能移动的方式分为直立、前进后退和偏航，这种平衡车的结构简单，控制实现也较为容易，但灵活性不高，运动性能不强，不能实现全方位的快速自由移动，而全向移动车在结构上虽然采用了麦克纳姆轮，能实现全方位的自由移动，但由于采用了四轮结构，使机器的占用空间较大，不利于机器的存放与使用，同时，该平衡车不能实现在狭小空间内的自由工作，应用范围具有较大的局限性。 鉴于以上两者的局限性，我们设计出了一种不同于以上两者，既能实现全方位的自由移动，又可在狭小的特殊环境中正常工作的新型自平衡车平台。

全向自平衡车是一个不稳定性系统，但其动态性却是相当好，而且其占地小，移动便捷，利用这些特点可以实现很多功能，应用范围较为广泛。比如：作为一种交通工具；在医院里可以作为便携医疗设备；可用于在空间狭小的特殊环境中的勘探检测等任务。最重要的是，它是一种全新的开发平台，通过搭载不同的装置，可应用于不同的市场领域。具有较大的市场前景。

二、工作原理：

1.动态平衡系统

由于全向移动平衡车的四轮麦克纳母轮的独立运动结构，使得它的重心支点以下，故在非控制状态下为一不稳定系统。可以利用摆钟的摆动原理，通过微处理器的控制使它能够如摆钟一样稳定在一个平衡位置，并能在保持平衡的状态下按照使用者的指令要求正常运行。

2.全向移动系统

由于45度麦克纳母轮的独特结构，使得该平衡车能独立的进行，横向运动，自转运动，全方位的自由移动等。全新的结构衍生出全新的算法，全向移动平衡车的控制算法程序至今未有个人或组织公开声明，说明这是一个极具创新意义的产品。

三、创新点：

1、采用麦克纳姆轮可实现全向移动，运动灵活。

2、四轮安装采用一字线分布，空间占有量小并且横截面大大减小，在空间要求高的环境下（比如舰艇）相比同类产品优势突出，此外，在某些空间狭小的环境（比如过道）通过时不再受运载平台尺寸的限制。

3、机械结构创新，麦克纳姆轮与平衡车原理有机结合产生出新的结构，弥补了各自的不足的同时又保留了各自的优点。

四、实验情况：

五、所获荣誉：

1、第十届国际大学生iCAN创新创业大赛 全国一等奖

2、丝绸之路机器人创意大赛 全国二等奖

3、大学生“挑战杯” 河南省一等奖

六、研发团队介绍：

（团队技术骨干来自于郑州大学深蓝科技部）

李解：负责机械设计。

王轸：负责算法开发以及设计程序。

金栋：负责算法开发以及设计程序。

陶一文：负责项目进度把控。

祁奕：负责外观包装与设计。