一种双轮机器人提起检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双轮机器人提起检测方法及装置，所述方法包括：判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值；若是，则判断两个电机的转速是否均大于设定电机转速值；若是，则控制两个电机停止转动。本发明专利技术的双轮机器人提起检测方法及装置，当沿竖直方向的线加速度大于设定线加速度值、且两个电机的转速均大于设定电机转速值时，判定机器人被提起，则控制两个电机停止转动，即两个车轮停止转动，避免车轮悬空时高速转动导致的电能浪费，进而避免由于车轮高速转动导致的难于放回地面，提高了双轮机器人的适应性与鲁棒性；由于车轮停止转动，便于将机器人放回到地面上，便于用户使用，提高用户使用体验，提高机器人的市场竞争力。

Double wheeled robot lifting detection method and device

The invention discloses a two wheeled robot lift detection method and device, the method includes: judging along the vertical direction of the line acceleration is greater than the set acceleration value; if two, then determine the motor speed is greater than the set value of the motor speed; if so, then control two motor stops rotating. Lift detection method and device for two wheeled robot of the invention, when the vertical acceleration is greater than the set value, and the two line acceleration motor speed is greater than the set value of motor speed, determine the robot is brought up, the control of two motor stops rotating, namely two wheel stops rotating, avoid the waste of energy wheels when the high-speed rotating lead, and then back into the ground because it is difficult to avoid high-speed rotating wheels which improves the adaptability and robustness of two wheeled robot; the wheels stop turning, facilitate the robot put back on the ground, convenient for users, improve the user experience, improve the market competitiveness of the robot.

【技术实现步骤摘要】
一种双轮机器人提起检测方法及装置
本专利技术涉及双轮机器人
，尤其涉及一种双轮机器人提起检测方法及装置。
技术介绍
随着机器人技术的不断发展，双轮机器人凭借结构简单、活动灵活等优点得到国内外机器人领域的重视。双轮自平衡机器人作为一种特殊的倒立摆式轮式机器人，具有非完整、非线性、欠驱动和不稳定性等特点。小型的娱乐型双轮机器人有经常被提起和放下的操作，两轮平衡车保持平衡的原理是通过两个轮子前后转动使整个车身保持在动态平衡的状态，当该两轮平衡车被提起导致双轮悬空时，打破了这种动态平衡，当机器人悬空的时候会误以为要继续保持平衡所以双轮会快速旋转，当想再次将机器人放到地上时由于轮子的快速旋转也很难放下，不便于使用，影响用户的使用体验。
技术实现思路
本专利技术提供了一种双轮机器人提起检测方法，提高了用户使用体验。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案予以实现：一种双轮机器人提起检测方法，所述方法包括：判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值；若是，则判断两个电机的转速是否均大于设定电机转速值；若是，则控制两个电机停止转动。进一步的，在所述判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值之前，所述方法还包括：判断机器人车体是否处于动态平衡状态；若是，则判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值。又进一步的，所述判断机器人车体是否处于动态平衡状态，具体包括：判断在第一设定时间段内两个车轮的转速是否均小于设定车轮转速值；若是，则判定机器人车体处于动态平衡状态。更进一步的，所述判断机器人车体是否处于动态平衡状态，具体包括：判断在第一设定时间段内两个电机的转速是否均小于设定值；若是，则判定机器人车体处于动态平衡状态。再进一步的，在所述控制两个电机停止转动之后，所述方法还包括：判断机器人车体是否被放下；若是，则控制两个电机运转以保持车体动态平衡。优选的，所述判断机器人车体是否被下，具体包括：判断车体倾角是否在设定角度范围内；若是，则判断在第二设定时间段内多个绕竖直轴转动的角速度的方差是否小于设定方差值；若是，则判定机器人车体被放下。一种双轮机器人提起检测装置，所述装置包括：线加速度判断模块，用于判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值；电机转速判断模块，用于判断两个电机的转速是否均大于设定电机转速值；控制模块，用于在沿竖直方向的线加速度大于设定线加速度值、且两个电机的转速均大于设定电机转速值时，控制两个电机停止转动。进一步的，所述装置还包括：动态平衡状态判断模块，用于判断机器人车体是否处于动态平衡状态。又进一步的，所述装置还包括：放下判断模块，用于判断机器人车体是否被放下；所述控制模块还用于，当判定机器人车体被放下时，控制两个电机运转以保持车体动态平衡。优选的，所述放下判断模块包括：车体倾角判断单元，用于判断车体倾角是否在设定角度范围内；角速度方差判断单元，用于判断在第二设定时间段内多个绕竖直轴转动的角速度的方差是否小于设定方差值。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术的双轮机器人提起检测方法及装置，当沿竖直方向的线加速度大于设定线加速度值、且两个电机的转速均大于设定电机转速值时，判定机器人被提起，则控制两个电机停止转动，即两个车轮停止转动，避免车轮悬空时高速转动导致的电能浪费，进而避免由于车轮高速转动导致的难于放回地面，提高了双轮机器人的适应性与鲁棒性；由于车轮停止转动，便于将机器人放回到地面上，便于用户使用，提高用户使用体验，提高机器人的市场竞争力。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是双轮机器人的结构示意图；图2是本专利技术所提出的双轮机器人提起检测方法的一个实施例的流程图；图3是图2中部分步骤的流程图；图4是本专利技术所提出的双轮机器人提起检测装置的一个实施例的结构框图；图5是图4中放下判断模块的结构框图。具体实施方式本实施例的双轮机器人提起检测方法及装置，对机器人进行提起检测，在判定机器人被提起时，控制两个电机停止转动，便于机器人重新被放到地面上，便于用户的使用，提高用户使用体验。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。在本实施例中，机器人坐标系的设定如图1所示，竖直方向为Z轴，行进方向为Y轴，与Z轴和X轴均垂直的方向为X轴。机器人通过其内部的控制器控制两个电机的运转，进而控制两个车轮的运转，两个电机和两个车轮一一对应。本实施例的双轮机器人提起检测方法，具体包括下述步骤，参见图2所述。每隔一段时间（如5ms），执行下述步骤：步骤S11：判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值。本实施例的竖直方向即为垂直于地面的方向，即竖直轴、Z轴。通过加速度计获得车体沿竖直方向的线加速度，进行一阶滤波，以保证数据的准确性，然后判断线加速度是否大于设定线加速度值。在本实施例中，设定线加速度值为9.64m/s²。若线加速度大于设定线加速度值，初步判定机器人被提起，则执行步骤S12。步骤S12：判断两个电机的转速是否均大于设定电机转速值。由于双轮机器人是通过两个轮子前后转动从而使得整个车身保持在动态平衡状态，当机器人被提起导致两个车轮悬空时，打破了动态平衡，两个车轮会快速旋转，转速会大于车轮在地面运行时的高极限值（如50π/s）；由于电机驱动车轮转动，车轮的转速与电机的转速一一对应，该高极限值对应电机转速的设定电机转速值。通过判断电机转速是否大于设定电机转速值，来判断车轮转速是否大于地面运行时的高极限值。因此，当两个电机的转速均大于设定电机转速值时，确定机器人被提起，执行步骤S13。步骤S13：控制两个电机停止转动。在判定机器人被提起后，控制两个电机停止转动，避免浪费电能。本实施例的双轮机器人提起检测方法，当沿竖直方向的线加速度大于设定线加速度值、且两个电机的转速均大于设定电机转速值时，判定机器人被提起，则控制两个电机停止转动，即两个车轮停止转动，避免车轮悬空时高速转动导致的电能浪费，进而避免由于车轮高速转动导致的难于放回地面，提高了双轮机器人的适应性与鲁棒性；由于车轮停止转动，便于将机器人放回到地面上，便于用户使用，提高用户使用体验，提高机器人的市场竞争力。在本实施例中，为了避免干扰机器人正常行走时的正常运行，当机器人在正常行走时，不进行提起检测，即不执行步骤S11；只有当机器人车体处于动态平衡状态时，才执行步骤S11。因此，在执行步骤S11之前，还需要判断机器人车体是否处于动态平衡状态；若是，则执行步骤S11。由于双轮机器人是通过两个车轮前后转动使得车身保持在动态平衡状态，此时车轮的转速小于设定车轮转速值（设定车轮转速值，即在地面正常行走时车轮转速的低极限值，如5π/s）；即在动态平衡状态时，车轮转速小于设定车轮转速值；当机器人正常行走（前进、后退或拐弯）时，至少一个车轮的转速会大于设定车轮转速值。因此，可通过判断两个车轮的转速是否均小于设定车轮转速值，来判断车体是否处于动态平衡状态；当两个车轮的转速均小于设定车轮转速值时，判定车体处于动态平衡状态。为了避免误判，提高判断准确性，通过判断在第一设定时间段内两个车轮的转速是否均小于设定车轮转速值，来判断机器人是否处于动态平衡状态；当在第一设定时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轮机器人提起检测方法，其特征在于：所述方法包括：判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值；若是，则判断两个电机的转速是否均大于设定电机转速值；若是，则控制两个电机停止转动。

【技术特征摘要】
1.一种双轮机器人提起检测方法，其特征在于：所述方法包括：判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值；若是，则判断两个电机的转速是否均大于设定电机转速值；若是，则控制两个电机停止转动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值之前，所述方法还包括：判断机器人车体是否处于动态平衡状态；若是，则判断沿竖直方向的线加速度是否大于设定线加速度值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述判断机器人车体是否处于动态平衡状态，具体包括：判断在第一设定时间段内两个车轮的转速是否均小于设定车轮转速值；若是，则判定机器人车体处于动态平衡状态。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述判断机器人车体是否处于动态平衡状态，具体包括：判断在第一设定时间段内两个电机的转速是否均小于设定值；若是，则判定机器人车体处于动态平衡状态。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述控制两个电机停止转动之后，所述方法还包括：判断机器人车体是否被放下；若是，则控制两个电机运转以保持车体动态平衡。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述判断机器人车体...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳丽，
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