运动控制方法、装置、机器人及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种运动控制方法、装置、机器人及存储介质，该方法包括：确定目标设备运动时在当前单位时间内左轮和右轮的运动速度偏差，获取所述目标设备上陀螺仪当前单位时间内的偏航角速度，根据所述运动速度偏差和所述偏航角速度确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度，根据所述实际速度控制所述目标设备的当前运动状态，通过上述技术方案，解决了现有技术中单纯的采用左右轮编码器或者陀螺仪导致的目标设备行进过程中，无法保持直线行进的问题，保证了目标设备在打滑状态下依然可以进行直线运动，同时减小了误差。

【技术实现步骤摘要】
运动控制方法、装置、机器人及存储介质
本专利技术实施例涉及机器人控制
，尤其涉及一种运动控制方法、装置、机器人及存储介质。
技术介绍
随着技术的发展，机器人得到越来越广泛的应用，尤其是机器人的直线运动应用在各行各业，但机器人在实际行走过程中，左右轮由于电机的差异性及机器人重量倾向等问题，使机器人偏离直线轨道，越走越偏。为了控制机器人进行直线运动，现有技术主要采用陀螺仪和里程计来确定待行走直线的初始位置信息和机器人行走过程中具体的当前位置信息，再由初始位置信息和当前位置信息中的角速度的差值和当前位置偏离待行走直线的垂直距离，来判断机器人的行走是否偏离了待行走直线，如果出现偏离，则通过调整机器人的左右轮的速度，使机器人回到待行走直线上。但是，陀螺仪存在漂移和刻度因子误差，当用陀螺仪前一时刻机器人的行驶角速度来推断机器人现在的行驶角速度时，当前机器人行驶方向中必将引入之前产生的误差，形成累计误差，角速度的误差随着时间的积累也会变得越来越大。为了克服这种缺陷，也有一些现有技术利用编码器控制机器人进行直线运动，但当机器人的左右轮出现打滑或空转等情况时，编码器无法检测，导致机器人不能继续直线运动。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种运动控制方法、装置、机器人及存储介质，以保证机器人出现打滑或空转等情况时，仍然可以进行直线运动。第一方面，本专利技术实施例提供一种运动控制方法，包括：确定目标设备运动时在当前单位时间内左轮和右轮的运动速度偏差；获取所述目标设备上陀螺仪当前单位时间内的偏航角速度；根据所述运动速度偏差和所述偏航角速度确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度；根据所述实际速度控制所述目标设备的当前运动状态。第二方面，本专利技术实施例还提供一种运动控制装置，该装置包括：第一确定模块，用于确定目标设备运动时在当前单位时间内左轮和右轮的运动速度偏差；获取模块，用于获取所述目标设备上陀螺仪当前单位时间内的偏航角速度；第二确定模块，用于根据所述运动速度偏差和所述偏航角速度确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度；控制模块，用于根据所述实际速度控制所述目标设备的当前运动状态。第三方面，本专利技术实施例还提供一种机器人，包括：电机、陀螺仪、左轮、右轮、左轮编码器和右轮编码器，还包括：一个或多个控制器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行，使得所述一个或多个控制器实现如第一方面所述的运动控制方法。第四方面，本专利技术实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被控制器执行时实现如第一方面所述的运动控制方法。本专利技术实施例提供一种运动控制方法、装置、机器人及存储介质，通过确定目标设备运动时在当前单位时间内左轮和右轮的运动速度偏差，获取所述目标设备上陀螺仪当前单位时间内的偏航角速度，根据所述运动速度偏差和所述偏航角速度确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度，根据所述实际速度控制所述目标设备的当前运动状态，解决了现有技术中单纯的采用左右轮编码器或者陀螺仪导致的目标设备行进过程中，无法保持直线行进的问题，保证了目标设备在打滑状态下依然可以进行直线运动，同时减小了误差。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的运动控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例二提供的一种运动控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例三提供的一种运动控制装置的结构图；图4为本专利技术实施例四提供的一种机器人的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的运动控制方法的流程图，本实施例可适用于通过左轮和右轮进行运动的设备，该方法可以由运动控制装置来执行，该装置集成在机器人中，具体的，该方法包括如下步骤：S110、确定目标设备运动时在当前单位时间内左轮和右轮的运动速度偏差。具体的，目标设备可以是具有左轮和右轮，可以通过控制左轮或右轮的速度来控制其运动状态的设备，例如机器人，实施例中以目标设备为机器人为例。单位时间可以根据实际需要设置，例如可以设置为5ms。运动速度偏差即为左轮和右轮在当前单位时间内的速度的偏差。其中，获取左轮和右轮的速度以及根据左轮和右轮的速度确定左轮和右轮的运动速度偏差的方式可以根据实际需要设置，例如，可以在机器人的左轮和右轮分别设置左轮编码器和右轮编码器，当机器人运动时，左轮编码器和右轮编码器产生脉冲信号，控制器根据单位实际时间内获取的左轮编码器发送的左脉冲信号和右轮编码器发送的右脉冲信号，即可确定左轮和右轮的速度，进而确定左轮和右轮的运动速度偏差。需要说明的是，在确定左轮和右轮的运动速度偏差之前，控制器需要先接收运动指令，然后控制机器人的电机进行运动，其中，运动指令可以通过手机或电脑等智能终端发送。当然，也可以分别在左轮和右轮设置可以测量位移的传感器，以测量单位时间内左轮和右轮分别运行的位移，控制器根据位移和时间即可确定左轮和右轮的速度，进而确定左轮和右轮的运动速度偏差。S120、获取所述目标设备上陀螺仪当前单位时间内的偏航角速度。陀螺仪是一种用于测量角速度的装置，根据测量的角速度可以确定机器人的运动状态。实施例中采用的是一种三轴陀螺仪，可以测量机器人在三维空间的完整运动，例如MPU6050型号的陀螺仪。偏航角速度是机器人向左或向右运动产生的角速度，可以由陀螺仪直接测量。需要说明的是，当机器人处于打滑状态时，陀螺仪仍然可以测量机器人的偏航角速度，即陀螺仪不受打滑的影响，其中，打滑可以理解为是空转，当左轮处于打滑状态时，左轮的速度保持不变。S130、根据所述运动速度偏差和所述偏航角速度确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度。当机器人的轮子出现打滑状态时，编码器是无法检测出的，如果机器人处于正常运行，可以直接根据左轮编码器和右轮编码器检测出机器人是否出现偏移，但是当机器人出现打滑状态时，由于编码器无法检测，导致机器人在前进过程中容易出现偏移。可以理解的是，陀螺仪虽然可以测量角速度，但存在漂移，会增大角速度的测量误差。为此，本实施例根据左轮和右轮的运动速度偏差以及偏航角速度来确定左轮的实际速度，以提高测量精度，同时避免了单独采用运动速度偏差或单独采用偏航角速度引起的路线偏移问题。需要说明的是，如果右轮打滑，则陀螺仪会检测到机器人右偏，降低左轮速度，如果左轮打滑，陀螺仪会检测到机器人左偏，增加左轮速度。具体的，根据运动速度偏差和偏航角速度确定左轮的实际速度的方式可以根据实际需要设置，例如可以根据设定的规则对运动速度偏差和偏航角速度进行计算，然后将计算结果确定为左轮的实际速度，其中，设定的规则可以是确定的运算规则，即将运动速度偏差和偏航角速度导入这种确定的运算规则即可确定左轮的实际速度，也可以是自适应调整的运算规则，即需要根据机器人的运动状态进行自适应调整，例如可以为运动速度偏差和偏航角速度设置不同的权重，以根据权重确定左轮当前单位时间内的实际速度，例如，初始状态机器人正常运行，分配给偏航角速度的权重为零，行驶过程中，出现打滑时，分配给偏航角速度的权重增大，其中，分配给运动速度偏差权重与分配给偏航角速度的权重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动控制方法，其特征在于，包括：确定目标设备运动时在当前单位时间内左轮和右轮的运动速度偏差；获取所述目标设备上陀螺仪当前单位时间内的偏航角速度；根据所述运动速度偏差和所述偏航角速度确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度；根据所述实际速度控制所述目标设备的当前运动状态。

【技术特征摘要】
1.一种运动控制方法，其特征在于，包括：确定目标设备运动时在当前单位时间内左轮和右轮的运动速度偏差；获取所述目标设备上陀螺仪当前单位时间内的偏航角速度；根据所述运动速度偏差和所述偏航角速度确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度；根据所述实际速度控制所述目标设备的当前运动状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动速度偏差和所述偏航角速度确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度，包括：根据所述运动速度偏差、所述偏航角速度和设定的速度补偿公式，确定速度补偿值；根据所述速度补偿值、上一单位时间内所述左轮的实际速度和PID控制公式，确定所述左轮在当前单位时间内的实际速度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述速度补偿公式，表示为：bias＝k1*z3+(1-k1)*z4其中，bias表示当前单位时间内的速度补偿值，k1为权重系数，z3为当前单位时间内所述左轮和右轮的运动速度偏差，z4为当前单位时间内所述陀螺仪的偏航角速度；所述PID控制公式，表示为：v1＝v0+kp(bias-Next_bias)+kibias+kd(bias-2Next_bias+Last_bias)其中，v1表示当前单位时间内所述左轮的实际速度，v0表示上一单位时间内所述左轮的实际速度，Next_bias表示上一单位时间内的速度补偿值，Last_bias为上上一单位时间内的速度补偿值，kp为PID控制器的比例系数，ki为PID控制器的积分系数，kd为PID控制器的微分系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：以单位时间间隔将所述运动速度偏差及偏航角速度置0。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标设备运动时在当前单位时间内左轮和右轮的运动速度偏差，包括：在目标设备运动时，采集当前单位时间内所述目标设备上左轮编码器的左脉冲信号及右轮编码器的右脉冲信号；根据所述左脉冲信号及右脉冲信号，分别计算所述左轮和右轮在当前单位时间内的运动速度；将所述左轮与右轮的速度差值确定为所述左轮和右...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙广龙，袁迟，
申请(专利权)人：江苏红石信息系统集成服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32