segway兩輪平衡車控制的規劃議題

綜觀目前有做segway研究的專題，在機身維持平衡的控制器，都會計算車輪的移動角度以及移動角速度（RotationCount），想說為何要考慮車輪移動的角度及轉動角速度？一般說來，只要陀螺儀測到機身有前傾或後仰，得到傾斜角度，不就可以利用所得數據，給予控制？

和專家Bridan交換這個議題，Bridan給予的參考建議如下：

如果 Segway 只是原地平衡直立，我認為偵測車輪角度及加裝一顆光感應器應該足夠，因為從光感應器可以判別傾倒方向，然後控制車輪轉動角度，應該可以直立平衡，當原地直立平衡可以達成，再嘗試前進控制。

以上是我看了您的留言的想法，看來有空要試看看，況且不用再額外添購感應器。個人認為利用車輪角度控制最大的好處，應該是取值快速避免時間延遲誤差。

後來我也再次思考這個問題：測量輪子的轉角與轉角速度，並提供控制量，似乎有一種加速促成的作用。

1.假設一開始輪子的rotationcount()值為0，當segway前傾一個角度θ，控制器驅動車子往前移動，此刻車輪的rotationcount()有讀值且有轉角變化，所以控制器的控制量加成，驅使車子前進速度加快。

2.當車子移動使機身由前傾回到筆直的0度，對機身角度所提供的控制量會減少逼近至0，但因車子仍屬於移動狀態，所以rotationcount()仍有提供相對的控制量，所以極有機會使機身從筆直的狀態往後仰；

3.當機身後仰，控制器提供反向的控制量，促使機身往後退。

但據觀察，當機身由筆直狀態至後仰，因在此狀態交替的瞬間，車輪仍有可能處於前進而非後退，所以提供的控制量有可能有抵消的作用，使控制量減少，也許還是正值，可能仍會促使車子往前走，而這樣的結果反倒加速車子後仰。
所以實際的結果，會變成segway搖擺現象。不過很佩服目前採用上述作法的作品，竟然感受不到機身搖擺。真是厲害，看樣子try error不少時間，才能測驗出一個比較好的參數。