非同轴两轮自平衡机器人是基于双陀螺转子的进动效应来实现自平衡。双陀螺转子的平衡作用可以加倍，但是其进动角过大与进动不同步是造成系统平衡失效的重要原因。针对前述问题，论文中提出了一种基于增益调度算法与进动角归零补偿的控制策略来消除进动角，同时采用机械方式来实现陀螺转子进动硬同步，可使系统倾斜角度与陀螺进动角度都逼近于零。论文中从系统的动力学建模、控制仿真、制作样机实验平台等方面进行了阐述，并开展了相关的实验来验证系统的平衡效果。实验结果表明，该系统具有很好的平衡性能和抗冲击能力，实时响应性高，稳态误差小，使非同轴两轮机器人走向应用更近一步。
两轮平衡机器人是载人移动机器人领域的研究热门，分为同轴两轮（左右布置）和非同轴两轮（前后布置）两种。同轴两轮机器人采用被动平衡方式，即需要依靠前后运动来实现动态平衡（类似倒立摆系统），已取得很多研究成果与应用，如大名鼎鼎的Segway。非同轴两轮机器人是一个欠驱动、非线性、侧向不稳定系统，其动力学与控制研究极具挑战性，目前仍处在实验室研发阶段。与同轴两轮机器人相比，非同轴两轮机器人的优点是动作灵活、良好的爬坡与越障能力、安全性好，有望用于载人交通工具、自主巡逻、侦查等领域。
1998年，俄罗斯莫斯科国立大学利用陀螺效应产生的进动力矩实现侧平衡，设计了一款具有自平衡功能的自行车。2005年，日本村田公司推出了会骑自行车的“村田男孩”，依靠安装在其胸部的一个垂直惯性轮实现左右平衡的。2011年，美国LIT汽车公司，申请了利用两个飞轮的陀螺效应来保持平衡的载人摩托车专利。2014年，美国俄亥俄州立大学以拉格朗日方程建立系统动力学方程，并设计一阶滑模控制器在自行车上开展了实验，具有较好的鲁棒性较。
然而，目前非同轴两轮机器人车仍面临的技术问题：平衡鲁棒性欠佳；抗撞击能力弱；高速行驶、小半径转向和爬坡等运动的稳定性不够。
PEPPERL+FUCHS KFD2-CD-Ex1.32-13
Elkron AS02/S
WM14-DIN./ AV5.3.D.X.03
CVE-A / M25011
LV434205
CEPL130201-02
ABB XM06B5-G10 / 1SBP260103R1001
Schneider Electric LV429427
ConZERV DM 3261/ 2500/5A
SB-DIM2c6A-DN
SB-DIM4c3A-DN
CLIPSAL L5504AUX
DDLEDC605
ENERDIS TRIAD2 TRIAD T303
Clipsal 8020027/2
ABB 1SAJ530000R1100
SIEMENS HTC3.2VB
Danfoss 132B7006-0900
MNB-CNTLR-300
Schneider Electric TAC Xenta 451A
