用于机器人的速度平滑方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种用于机器人的速度平滑方法及装置。该方法包括接收机器人局部路径规划器的角速度和线速度；根据机器人底盘运动模型将所述角速度和线速度转换为机器人左右轮的目标控制速度；以及对所述目标控制速度执行预设平滑处理得到实际下发速度后输入电机控制器。本申请解决了机器人运动过程中平稳性较差的技术问题。通过本申请对转化的左右轮速度进行了线性的平滑过程，并且可调。此外，可结合机器人整体给出比较好的速度控制效果。

【技术实现步骤摘要】
用于机器人的速度平滑方法及装置
本申请涉及机器人领域，具体而言，涉及一种用于机器人的速度平滑方法及装置。
技术介绍
通常轮式机器人一般使用电机来驱动轮子运动，而为了使轮式机器人的运动平稳没有顿挫感并且能避障和准确到达目标，则必须要规划速度。专利技术人发现，由于一般轮式机器人的电机驱动器都集成有速度平滑模块，平滑模块能解决一部分的轮式机器人运动需求，不过一般都存在调试繁琐，效果一般的问题，并且只以电机为被控对象，没有以机器人为整体作为速度规划的对象，所以一般仍需要在控制端再配置速度规划模块。这样就造成了控制的繁琐和结构复杂。针对相关技术中机器人运动过程中平稳性较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种用于机器人的速度平滑方法及装，以解决机器人运动过程中平稳性较差的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种用于机器人的速度平滑方法。根据本申请的用于机器人的速度平滑方法包括：接收机器人局部路径规划器的角速度和线速度；根据机器人底盘运动模型将所述角速度和线速度转换为机器人左右轮的目标控制速度；以及对所述目标控制速度执行预设平滑处理得到实际下发速度后输入电机控制器。进一步地，对所述目标控制速度执行预设平滑处理得到实际下发速度后输入电机控制器包括：判断所述目标控制速度是否大于最大预设限速；如果判断所述目标控制速度不大于最大预设限速，则判断上一次实际下发速度是否不小于零且目标控制速度大于实际下发速度；如果判断所述目标控制速度大于最大预设限速，则将最大速度配置为最大预设限速度。进一步地，方法还包括：判断上一次实际下发速度是否大于零且目标控制速度大于实际下发速度；如果判断上一次实际下发速度大于零且目标控制速度大于实际下发速度，则判断当前为加速过程，同时配置加速时间；判断上一次实际下发速度是否小于零且目标控制速度小于实际下发速度；如果判断上一次实际下发速度小于零且目标控制速度小于实际下发速度，则判断当前为加速过程，同时配置加速时间。进一步地，方法还包括：判断上一次实际下发速度大于零且目标控制速度小于实际下发速度；如果判断上一次实际下发速度大于零且目标控制速度小于实际下发速度，则判断当前为减速过程，同时配置减速时间；判断上一次实际下发速度小于零且目标控制速度大于实际下发速度；如果判断上一次实际下发速度小于零且目标控制速度大于实际下发速度，则判断当前为减速过程，同时配置减速时间。进一步地，方法还包括：根据所述加速时间或所述减速时间配置速度步长，判断所述目标控制速度是否大于所述实际下发速度；如果判断所述目标控制速度大于所述实际下发速度，则实际下发速度加上速度步长得到当前实际下发速度；如果判断所述目标控制速度不大于所述实际下发速度，则实际下发速度减去速度步长得到当前实际下发速度；将所述当前实际下发速度输出值电机控制器。进一步地，所述预设平滑处理包括：线性平滑、分段平滑以及曲线平滑中的任一一种。根据本申请的另一方面，提供了一种用于机器人的速度平滑装置。根据本申请的用于机器人的速度平滑装置包括：局部路径规划器加减速度模块，用于接收机器人局部路径规划器的角速度和线速度；差分速度平滑模块，用于根据机器人底盘运动模型将所述角速度和线速度转换为机器人左右轮的目标控制速度；以及所述差分速度平滑模块，还用于对所述目标控制速度执行预设平滑处理得到实际下发速度后输入电机控制器。进一步地，所述局部路径规划器加减速度模块用于配置加速度参数或减速度参数，并根据电机的极限设置速度参数最大值。进一步地，所述差分速度平滑模块中的预设平滑处理包括：线性平滑、分段平滑以及曲线平滑中的任一一种。进一步地，所述差分速度平滑模块差分速度平滑模块采用开环方式用于根据从局部路径规划器接收的速度执行预设平滑处理。进一步地，所述差分速度平滑模块采用闭环方式用于当电机异常或者速度过低过高时会调节平滑输出。在本申请实施例中，采用接收机器人局部路径规划器的角速度和线速度的方式，通过根据机器人底盘运动模型将所述角速度和线速度转换为机器人左右轮的目标控制速度，达到了对所述目标控制速度执行预设平滑处理得到实际下发速度后输入电机控制器的目的，从而实现了对转化的左右轮速度进行了线性的平滑过程，并且可调，可结合机器人整体给出比较好的速度控制的技术效果，进而解决了机器人运动过程中平稳性较差的技术问题。把平滑模块完全集成在机器人控制端更利于和局部路径规划器配合使用，电机驱动器只需要提供最块的响应速度即可。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请第一实施例的用于机器人的速度平滑方法示意图；图2是根据本申请第二实施例的用于机器人的速度平滑方法示意图；图3是根据本申请第三实施例的用于机器人的速度平滑方法示意图；图4是根据本申请第四实施例的用于机器人的速度平滑方法示意图；图5是根据本申请第五实施例的用于机器人的速度平滑方法示意图；图6是根据本申请一优选实施例的用于机器人的速度平滑装置示意图；图7是根据本申请实施例中的速度平滑流程示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。需要说明的是，在不冲突的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机器人的速度平滑方法，其特征在于，包括：接收机器人局部路径规划器的角速度和线速度；根据机器人底盘运动模型将所述角速度和线速度转换为机器人左右轮的目标控制速度；以及对所述目标控制速度执行预设平滑处理得到实际下发速度后输入电机控制器。

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人的速度平滑方法，其特征在于，包括：接收机器人局部路径规划器的角速度和线速度；根据机器人底盘运动模型将所述角速度和线速度转换为机器人左右轮的目标控制速度；以及对所述目标控制速度执行预设平滑处理得到实际下发速度后输入电机控制器。2.根据权利要求1所述的速度平滑方法，其特征在于，对所述目标控制速度执行预设平滑处理得到实际下发速度后输入电机控制器包括：判断所述目标控制速度是否大于最大预设限速；如果判断所述目标控制速度不大于最大预设限速，则判断上一次实际下发速度是否不小于零且目标控制速度大于实际下发速度；如果判断所述目标控制速度大于最大预设限速，则将最大速度配置为最大预设限速度。3.根据权利要求2所述的速度平滑方法，其特征在于，还包括：判断上一次实际下发速度是否大于零且目标控制速度大于实际下发速度；如果判断上一次实际下发速度大于零且目标控制速度大于实际下发速度，则判断当前为加速过程，同时配置加速时间；判断上一次实际下发速度是否小于零且目标控制速度小于实际下发速度；如果判断上一次实际下发速度小于零且目标控制速度小于实际下发速度，则判断当前为加速过程，同时配置加速时间。4.根据权利要求2所述的速度平滑方法，其特征在于，还包括：判断上一次实际下发速度大于零且目标控制速度小于实际下发速度；如果判断上一次实际下发速度大于零且目标控制速度小于实际下发速度，则判断当前为减速过程，同时配置减速时间；判断上一次实际下发速度小于零且目标控制速度大于实际下发速度；如果判断上一次实际下发速度小于零且目标控制速度大于实...

【专利技术属性】
技术研发人员：支涛，李全印，
申请(专利权)人：北京云迹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11