开源双轮足自平衡机器人通过控制算法、机械设计、模块化扩展等技术突破，构建了“教育-科研-消费-工业”四级产业生态，既满足即时应用需求，又为长期技术迭代和场景拓展奠定基础。

研发团队：

指导教师：潘家英、苏健光、欧文辉、武渝博（企业导师）

学生团队：23信息安全与管理廖庆雨、陈燕萍、曾婷婷，24计算机应用工程刘楚煜，24智能制造工程技术陈显彬。

技术突破：

1.自平衡控制算法革新

PID/LQR融合控制：采用MPU-6050陀螺仪与加速度计，通过卡尔曼滤波融合姿态数据，实时估计车体俯仰角θ。PID/LQR控制器根据θ偏差计算电机PWM输入，使θ趋近于0，实现动态平衡。

多模态切换逻辑：集成“轮行模式”与“腿足模式”自动切换算法，平坦地面时轮组驱动，遇到障碍时自动抬升腿部跨越。

2.双轮足机械结构创新

腿轮协同设计：每侧腿组由2个35kg·cm数字舵机驱动，支持“左腿抬高”“右腿抬高”“双腿抬高”三种模式，可跨越10cm高度障碍或爬坡15°。轮组采用全金属齿轮DC减速电机，结合H桥模块与PWM调速，实现差速转向。

3.模块化扩展生态

UART/I2C接口扩展：UART支持外接树莓派等单板机，实现视觉识别或SLAM导航；I2C接口可挂载超声测距、红外避障、OLED显示模块，增强环境感知与交互能力。

开源固件架构：基于STM32CubeIDE开发，采用分层架构，提供示例工程与详细注释，开发者可快速定制功能。

产业价值：

1.教育市场深度渗透

STEM教学工具：作为高校“自动控制原理”“嵌入式系统”课程实验平台，学生可通过调整PID参数、设计腿足运动序列，实践“传感器数据采集→算法处理→执行机构控制”全流程。例如，某211高校已将其纳入“机器人创新实践”课程。

竞赛生态构建：适配全国大学生机器人大赛、RoboMaster等赛事，提供标准化双轮足机器人开发框架，降低参赛队伍技术门槛，推动“设备销售+赛事赞助”商业模式。

2.科研与工业应用拓展

算法验证平台：科研机构可基于其开源架构验证“自平衡机器人抗干扰控制”“多模态运动规划”等研究，如某研究所利用其验证“基于深度强化学习的自平衡算法”。