一种双轮机器人平稳停车方法和系统技术方案

技术编号:15551596 阅读:89 留言:0更新日期:2017-06-08 00:48
本发明专利技术公开了一种双轮机器人平稳停车方法和系统,所述双轮机器人内设置有加速度计和伸缩支架,所述伸缩支架的长度预置,收起且弹出长度可调节;所述方法包括:首先,所述双轮机器人在倾斜或者不平坦路面收到停车指令后,读取所述加速度计此时的加速度值,从而保证双轮机器人快速、准确平稳停车;根据所述加速度计的加速度值计算重心偏移夹角,保证了重心偏移夹角的准确性。其次,根据计算出的所述重心偏移夹角和所述伸缩支架的预置长度,确定所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向,保证了伸缩支架弹出长度和弹出方向的准确性,进而促进双轮机器人平稳停车。最后,控制所述伸缩支架按确定出的弹出长度和弹出方向弹出,实现所述双轮机器人的平稳停车。

Method and system for stationary parking of two wheeled robot

The invention discloses a method and a system of two wheeled robot smooth parking, the two wheeled robot is arranged in the accelerometer and a telescopic bracket, wherein the telescopic frame length preset, and folded pop-up length can be adjusted; the method comprises the following steps: first, the two wheeled robot in sloping or flat pavement received after a stop command. Read the accelerometer at the acceleration value, so as to ensure that the two wheeled robot fast and accurate smooth parking; according to the accelerometer acceleration value calculation center of gravity offset angle, to ensure the accuracy of the barycenter offset angle. Secondly, according to the calculated gravity excursion angle and the length of the telescopic frame preset, determine the length and direction of the pop-up pop-up flexible support, to ensure the accuracy of telescopic frame length and direction of the pop pop, and promote the smooth parking of two wheeled robot. Finally, the telescopic support is controlled to eject according to the determined pop length and the pop-up direction so as to realize the smooth stop of the two wheeled robot.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双轮自平衡机器人领域,特别涉及一种双轮机器人平稳停车方法和系统
技术介绍
现有的平稳停车技术主要通过停车脚架实现平稳停车。其停车脚架设有两个支撑腿,两个支撑腿停车时分别位于车辆的两侧,支撑腿的长度可调节,但是只能通过手动调节。该项技术主要是利用停车脚架自身的机械结构设计和手动调节来实现平稳停车,并不能根据用户指令以及路面情况智能控制停车脚架的收起以及弹出方向和长度。双轮机器人是一种特殊的轮式移动式机器人,它运动灵活,成本低,适合在狭小的空间内运动,可以零半径转弯,具有广泛的应用前景。不论是工业式双轮机器人还是娱乐式双轮机器人其平衡原理与市面上的平衡车类似,都是倒立摆系统。其在通电时可保持稳定,一旦断电之后便失去平稳必须躺下或放在固定支架上,既不方便又不美观。现有的双轮机器人一般没有停车支架,即使后期安装上支架后,也是需要手动打开,较为不便且在斜坡上不易停放。而且现有的平衡停车技术也无法满足双轮机器人智能平稳停车的需求。如何使双轮机器人在不平坦路面实现智能平稳停车,已经成为了研发人员的研究重点。
技术实现思路
鉴于现有的双轮机器人无法在不平坦路面实现智能平稳停车的问题,提出了本专利技术的一种双轮机器人平稳停车方法和系统,以便解决或至少部分地解决上述问题。根据本专利技术的一个方面,提供了一种双轮机器人平稳停车方法,所述双轮机器人内设置有加速度计和伸缩支架,所述伸缩支架的长度预置,收起且弹出长度可调节;所述方法包括:所述双轮机器人在倾斜或者不平坦路面收到停车指令后,读取所述加速度计此时的加速度值,根据所述加速度计的加速度值计算重心偏移夹角;根据计算出的所述重心偏移夹角和所述伸缩支架的预置长度,确定所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向;控制所述伸缩支架按确定出的弹出长度和弹出方向弹出,实现所述双轮机器人的平稳停车。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种双轮机器人平稳停车系统,所述系统包括智能交互单元、加速度计、微控制单元和支架控制单元,所述支架控制单元包括支架控制舵机和伸缩支架,所述伸缩支架的长度预置,且弹出长度可调节;所述智能交互单元,用于接收用户的停车指令并传送至所述微控制单元;所述加速度计,用于检测双轮机器人在倾斜及不平坦路面上的加速度值;所述微控制单元,用于在接收到所述智能交互单元发送的停车指令时,读取所述加速度计的加速度值,根据所述加速度值计算出重心偏移夹角,并根据计算出的所述重心偏移夹角和所述伸缩支架的预置长度,确定所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向;以及根据确定出的所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向向所述支架控制舵机发送控制指令;所述支架控制舵机,用于根据所述微控制单元发送的控制指令,控制所述伸缩支架按确定出的弹出长度和弹出方向弹出,实现所述双轮机器人的平稳停车。本专利技术的有益效果是:本专利技术实施例提供的双轮机器人平稳停车的方法和系统,首先,在双轮机器人内设置加速度计,方便于实时检测双轮机器人的加速度;同时在双轮机器人内还设置伸缩支架,同时将伸缩支架的长度进行预置,以便于计算伸缩支架的弹出长度;并且伸缩支架的弹出长度可以调节;当双轮机器人在倾斜或者不平坦路面收到停车指令后,读取加速度计所检测到的此时双轮机器人的加速度值,并且根据读取的加速度计的加速度值计算重心偏移夹角,保证了重心偏移夹角的准确性;进而根据计算出的重心偏移夹角和伸缩支架的预置长度,确定伸缩支架的弹出长度和弹出方向,实现准确控制伸缩支架的弹出长度和弹出方向,从而实现伸缩支架的智能控制,进而实现双轮机器人在倾斜或者不平坦路面上的平稳停车。附图说明图1为本专利技术一个实施例提供的一种双轮机器人平稳停车方法的流程图;图2为加速度计检测重心偏移夹角的原理图;图3为本专利技术一个实施例提供的一种双轮机器人平稳停车系统的示意图;附图标记:210、智能交互单元,211、语音识别模块,212、蓝牙模块,220、加速度计,230微控制单元,240、支架控制单元,241、支架控制模块,242、伸缩支架。具体实施方式本专利技术的设计思路是:针对现有的平稳停车技术只能通过停车脚架自身的机械结构设计和手动调节支撑腿的长度实现平稳停车,并不能根据用户指令以及路面情况智能控制停车脚架的收起以及弹出方向和长度等问题。本专利技术通过在双轮机器人内设置加速度计,方便于实时检测双轮机器人的加速度;同时在双轮机器人内还设置伸缩支架,用于支撑双轮机器人,以保证双轮机器人在倾斜或者不平坦路面上平稳停车;同时将伸缩支架的长度进行预置,以便于计算伸缩支架的弹出长度;并且伸缩支架的弹出、收回和弹出长度均可以调节,从而实现伸缩支架的智能控制,进而实现双轮机器人在倾斜或者不平坦路面上的平稳停车。另外,当双轮机器人在倾斜或者不平坦路面收到停车指令后,读取加速度计所检测到的此时双轮机器人的加速度值,从而保证了双轮机器人快速、准确平稳停车;并且根据读取的加速度计的加速度值计算重心偏移夹角,保证了重心偏移夹角的准确性,进而实现准确控制伸缩支架的弹出方向,进一步促进双轮机器人的平稳停车;其次,根据计算出的所述重心偏移夹角和所述伸缩支架的预置长度,确定所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向,保证了伸缩支架弹出长度和弹出方向的准确性,进一步促进双轮机器人的平稳停车;最后,控制所述伸缩支架按确定出的弹出长度和弹出方向,以实现双轮机器人的平稳停车的目的。实施例一图1是本专利技术一个实施例提供的一种双轮机器人平稳停车方法的流程图。参考图1,一种双轮机器人平稳停车方法包括:步骤S100,在所述双轮机器人内设置加速度计和伸缩支架,将所述伸缩支架的长度预置且弹出长度可调节;步骤S110,所述双轮机器人在倾斜或者不平坦路面收到停车指令后,读取所述加速度计此时的加速度值,根据所述加速度计的加速度值计算重心偏移夹角;步骤S120,根据计算出的所述重心偏移夹角和所述伸缩支架的预置长度,确定所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向;步骤S130,控制所述伸缩支架按确定出的弹出长度和弹出方向弹出,实现所述双轮机器人的平稳停车。优选实施例中,在双轮机器人内还设置有语音识别模块和/或蓝牙模块,需要双轮机器人停车时,用户向双轮机器人发送语音停车指令或者蓝牙停车指令,进而实现用户与双轮机器人的智能交互;在本优选实施例中,本方法还包括:双轮机器人通过语音识别模块接收并识别所述语音停车指令;或者,双轮机器人通过蓝牙模块接收所述蓝牙停车指令,从而进一步保证了用户与双轮机器人智能交互的实时性和准确性。进一步地,在需要所述双轮机器人启动时,用户向双轮机器人发送语音启动指令或者蓝牙启动指令,从而实现双轮机器人根据用户指令实现智能启动。在本优选实施例中,该方法还包括:双轮机器人收到语音启动指令或者蓝牙启动指令后,控制所述伸缩支架收起,进而实现双轮机器人的智能启动。优选实施例中,在双轮机器人的车体底部的前后位置各设置一个伸缩支架,方便于双轮机器人平稳停车;前面的伸缩支架可垂直机身向前弹出90度,后面的伸缩支架可垂直机身向后弹出90度,实现伸缩支架的智能控制,进而实现双轮机器人平稳停车。进一步地,根据加速度计的加速度值计算重心偏移夹角,基于加速度计获取加速度值的准确性,进而保证了重心偏移夹角的准确性。在本实施例中,图2为加速度计检测重心偏移夹角的原理图。参考图2,加速度计测得的双本文档来自技高网...
一种双轮机器人平稳停车方法和系统

【技术保护点】
一种双轮机器人平稳停车方法,其特征在于,所述方法包括:在所述双轮机器人内设置加速度计和伸缩支架,将所述伸缩支架的长度预置且弹出长度可调节;所述双轮机器人在倾斜或者不平坦路面收到停车指令后,读取所述加速度计此时的加速度值,根据所述加速度计的加速度值计算重心偏移夹角;根据计算出的所述重心偏移夹角和所述伸缩支架的预置长度,确定所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向;控制所述伸缩支架按确定出的弹出长度和弹出方向弹出,实现所述双轮机器人的平稳停车。

【技术特征摘要】
1.一种双轮机器人平稳停车方法,其特征在于,所述方法包括:在所述双轮机器人内设置加速度计和伸缩支架,将所述伸缩支架的长度预置且弹出长度可调节;所述双轮机器人在倾斜或者不平坦路面收到停车指令后,读取所述加速度计此时的加速度值,根据所述加速度计的加速度值计算重心偏移夹角;根据计算出的所述重心偏移夹角和所述伸缩支架的预置长度,确定所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向;控制所述伸缩支架按确定出的弹出长度和弹出方向弹出,实现所述双轮机器人的平稳停车。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述双轮机器人内还设置有语音识别模块和/或蓝牙模块,需要所述双轮机器人停车时,用户向所述双轮机器人发送语音停车指令或者蓝牙停车指令,所述方法还包括:所述双轮机器人通过所述语音识别模块接收并识别所述语音停车指令;或者,所述双轮机器人通过所述蓝牙模块接收所述蓝牙停车指令。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,需要所述双轮机器人启动时,用户向所述双轮机器人发送语音启动指令或者蓝牙启动指令;所述方法还包括:所述双轮机器人收到所述语音启动指令或者蓝牙启动指令后,控制所述伸缩支架收起。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,在所述双轮机器人的车体底部的前后位置各设置一个所述伸缩支架,前面的伸缩支架可垂直机身向前弹出90度,后面的伸缩支架可垂直机身向后弹出90度。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述加速度计的加速度值计算重心偏移夹角包括:根据公式为计算重心偏移夹角,其中,a为所述加速度计的加速度值,g为重力加速度。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据计算出的所述重心偏移夹角和所述伸缩支架的预置长度,确定所述伸缩支架的弹出长度和弹出方向包括:根据公式L=(1+k|θ|)*l计算得到所述伸缩支架的弹出长度,其中l为所述伸缩支架的预置长度,k为比例系数,k的大小根据仿真实验获得;θ为所述重心偏移夹角;根据所述重心偏移夹角θ的正负确定所述伸...

【专利技术属性】
技术研发人员:程霖
申请(专利权)人:歌尔科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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