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2024年6月4日发(作者：)
自动跟随平衡小车的设计
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
当今时代是产业智能化的时代，新兴的信息技术正在快速应用于各行各业，现代
科学技术已经成为了产业变革最主要的推动力。根据《中国制造2025》计划所述，
我国将加大力度对智能自动化工程、智能交互机器人、智能交通管理、智能电器、智
能家居控制等产业进行引领和推动。此外，还应根据消费需求的动态感知，从研发、
制造和产业组织模式等方面开发一系列新的制造模式。2018年12月底，全国工业和
信息化部部署2019年工作，其涉及智能制造、信息消费、5G等领域。智能制造业的
兴起和引起人们的重视，得益于人工智能的研究和发展，其可以理解为人工智能系统
的前沿技术。人机一体化智能系统是智能化技术早期的应用探索之一，正在逐步发展
成为一种混合智能技术。人机一体化智能系统的智能化应用主要体现在智能机械上，
而对于人们的日常生活来说，智能化在在智能机器人的应用上体现得最为明显。在工
业生产上，很多领域通过智能化装置的应用，实现了手动控制与自动控制的结合，节
省了人力，降低了物料损耗，提升了生产效率和经济性。随着智能化在不同产业的生
成过程中应用愈发广泛，其承担的作用也越来越重要。
1.1.2 研究意义
1.推进双轮自平衡车的智能化研究
自动跟随技术已经经历了很长时间的发展。早在很多年以前，国内外的研究人员
就开始了对自动跟随技术具体应用的探索，设计出了自主跟随四轮小车，自主跟随无
人机等作品。由于那个时期的自平衡车的相关技术还不成熟，导致很少有自动跟随技
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术在平衡车上应用。在性质上，双轮自平衡车从属于智能机器人的发展范畴，在移动
载具方面，它有所占空间小、驾驶灵活、容易停车且便于携带等特点，非常适合短距
离的代步和应用于娱乐活动。但由于自平衡车在交通复杂的环境下，其安全性能并不
稳定，并且对驾驶者的安全防护措施比较欠缺，导致自平衡车的交通事故发生频繁，
事故损伤普遍偏重，致使现阶段很多城市都出台法令限制平衡车通行；另一方面，在
平衡车跟随功能方面，小米正在成为先驱者，虽然小米平衡车的性能和适用范围还有
很多不足之处，但自动跟随相关研究方向的正确性已被证明，这也将成为未来服务型
机器人种类中特殊的一面。
2.绿色环保科技理念下新的成长力量
“绿水青山就是金山银山”，现在人们意识到了保护环境就是保护生产力。竭泽
而渔，污染环境的生产方式已经走到了尽头，绿色发展，可持续发展才是正确的发展
方向。绿色、环保、高效、健康、安全必然是我们建设科技强国的重大使命的立足之
本。在科学技术迅猛发展的今天，绝不可将利益作为追求的首要指标，必须倡导推行
清洁之上的发展准则。这个科技智能发展时代之下，特殊的底线和准则定能在可持续
发展科技之路中谱写成为主篇章。
3.促进自动化向智能化的方向发展
当今时代是人工智能时代，人工智能的应用使得产业生产效率大幅提升，但与此
同时，这也为自动化行业的技术人员提出了新的需求。传统的自动控制技术现在也在
向着智能化进行着升级变革，自动化领域的研究人员也在不断地尝试着将各种新型
的科技手段在此进行应用。在运输领域之中，京东的自动化仓库已经成为了行业领先
者，其采用了很多种类的分拣机器人、自动导引运输车等智能化的先进科技；在交通
领域，自动跟随无人机现已面世，当前已经有诸多团队投入到了自动化驾驶技术的研
究中；在工业制造领域，自动化装置代替了大量人力的繁重作业，大幅度提升了生产
开发效率；在高危电气应用中，利用智能化技术能够避免人员接触，保护人员的安全
等等。可见，智能化的研究和发展是时代发展潮流大势，人人都可以受益于智能化技
术的应用，这也是智能化领域进步的不竭动力。
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