Hallo,
die vielen balancierenden Roboter die du im Internet mit
den Suchbegriffen "balancing robot" oder "Nxtway" finden
kannst, sind alle invertierte Pendel. Konstruktion und auch
Programmierung sind nicht so schwer. Es geht sogar mit Lego,
wie beim Nxtway. Ein Physikstudium brauchst du dafür nicht.
Die nötigen Infos findest du leicht im Netz.
Fuzzy-Logik ist nur eine Möglichkeit eine solche Regelung
aufzubauen. Es geht aber auch in Analog-Technik oder mit
digitalen Reglern. Die Mathematik ist trivial, wenn du es nicht
gerade mit der "Luxusversion" mit Kalman-Filter versuchst.
Das war für mich jedenfalls zu hoch.
Es reicht ein Gyroskop oder ein anderer Lagesensor und
ein in Software realisierter PD-Regler.
Damit balanciert mein Nxtway einwandfrei, wenn auch etwas wackelig.
Die Reglerparameter habe ich mit viel Geduld per Trial & Error ermittlelt.

http://www.youtube.com/watch?v=2B3mhzEUtus

Du hast dir eine hochinteressante Aufgabe vorgenommen.
Bleib dran, es macht eine Menge Spaß und lohnt sich.

Gruß Jan

Wie groß darf der Winkel des Pendels zur Sollposition sein?
Ich hab wo gelesen,10 grad wären maximum.
Das hängt davon ab, wie stark du beschleunigen kannst, um das Pendel
wieder aufzurichten. Im Prinzip kann das jeder Winkel <90Grad zur Senkrechten sein.

Ist es ideal wenn der Schwerpunkt ganz am oberen Ende des Pendels liegt,
oder sollte man ihn vielleicht etwas nach unten verlegen.
Je kleiner der Abstand zwischen Drehpunkt und Schwerpunkt,
desto schneller muss die Regelung reagieren.
Ein langes Pendel pendelt langsamer, die Pendelfrequenz ist nur vom
Abstand Drehpunkt-Schwerpunkt abhänging, nicht vom Gewicht.
(Mit einem Besen gehts, aber mit einem Bleistift schaffst du es nicht.)

Hier noch ein Link zu Uffis balancierendem Roboter "Artist",
dort findest du auch noch interessante Infos zu dem Thema:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...ghlight=artist
.