两轮自平衡机器人的研究和设计是机器人学研究的重要课题，其运动平衡控制策略的研究是目前的研究热点。本书分8章介绍了两轮自平衡机器人的系统设计，包括硬件设计、软件设计、算法设计、电路系统分析与设计等；两轮自平衡机器人的系统建模，包括柔性体和刚性体；系统地介绍了两轮机器人自平衡控制的控制算法，包括非线性PID控制、模糊控制、动态逆控制、仿生自主学习控制。
【目录】
《2]世纪先进制造技术丛书》序
前言
第1章 概论
1.1 两轮平衡机器人的基本构造和运动原理
1.1.1 两轮机器人的基本构造
1.1.2 两轮机器人的运动原理
1.2 两轮机器人的成长历史
1.2.1 从倒立摆到平衡机器人
1.2.2 典型的两轮机器人系统
1.2.3 两轮机器人相关基础研究
1.3 两轮机器人技术应用前景
参考文献
第2章 “原人”柔性两轮机器人
2.1 柔性机器入学概述
2.1.1 研究柔性机器人的目的
2.1.2 柔性倒立摆
2.1.3 柔性关节
2.1.4 柔性机械臂
2.1.5 柔性脊椎机器人
2.2 “原人”机器人的基本特征
2.3 “原人”机器人的机体结构
2.3.1 基本原理
2.3.2 总体框架
2.3.3 柔性腰椎
2.4 “原人”机器人的电气系统
2.4.1 电气系统总体结构
2.4.2 检测系统
2.4.3 控制系统
2.5 “原人”机器人的软件系统
2.5.1 软件系统的主体结构
2.5.2 组织级：EPC行为决策
2.5.3 协调级：DSP运动平衡控制
2.5.4 操作级：ISU伺服控制
参考文献
第3章 两轮机器人的数学模型
3.1 相关研究工作
3.1.1 刚性系统的数学模型研究
3.1.2 柔性系统的数学模型研究
3.2 刚性两轮机器人模型
3.2.1 系统坐标、参数和变量
3.2.2 动力学模型
3.2.3 运动学模型
3.2.4 电机及其伺服机构模型
3.3 柔性两轮机器人模型
3.3.1 柔性旋转关节与系统假设
3.3.2 系统坐标、参数和变量
3.3.3 运动学模型
3.3.4 动力学模型
3.4 柔性两轮机器人动力学特性分析
3.4.1 系统稳定性
3.4.2 系统可控性
3.4.3 柔性腰椎刚度对动态性能的影响
3.4.4 柔性腰椎刚度对平衡控制鲁棒性的影响
3.5 刚／柔两轮自平衡机器人动力学模型对比分析
参考文献
第4章 两轮机器人的姿态检测
4.1 姿态传感器及其原理
4.1.1 两轮机器人的姿态
4.1.2 姿态检测元件
4.1.3 陀螺仪
4.1.4 姿态测量算法与Kalman滤波
第5章 两轮机器人的PID控制
第6章 两轮机器人的LQ调节
第7章 仿生的姿态平衡自主学习控制
第8章 映射领域可自主收缩的SOCA自动机
第9章 Skinner操作备件反射自动机的模糊化
附录 中英文对照
