搬运机器人运行控制方法、装置、机器人以及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种搬运机器人运行控制方法、装置、搬运机器人以及存储介质，涉及机器人技术领域，其中的方法包括：速度环单元基于速度控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行；判断搬运机器人的当前位置与终点之间的距离是否小于或等于距离阈值；如果是，则位置环单元基于搬运机器人的理论位移与实际位移之间的偏差生成位移控制指令；将速度控制指令切换为位移控制指令，以使速度环单元基于位移控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行。本发明专利技术的控制方法、装置、搬运机器人以及存储介质，能够在纠偏的同时提高机器人的定位精度和适应能力，可以在变负载和快速响应的同时，实现较高的停车定位精度，能够保证物流运送的安全性。

Operational Control Method, Device, Robot and Storage Medium of Handling Robot

The invention discloses an operation control method, device, handling robot and storage medium of a handling robot, which relates to the technical field of robots. The methods include: the speed loop unit drives the active wheel of the handling robot to run based on the speed control command; judging whether the distance between the current position and the end point of the handling robot is less than or equal to the distance threshold; and if so, the speed loop unit drives the driving wheel of the handling robot to run. The position loop unit generates displacement control instructions based on the deviation between the theoretical displacement and the actual displacement of the mobile robot. The speed control instructions are switched to displacement control instructions so that the speed loop unit drives the active wheel of the mobile robot based on the displacement control instructions. The control method, device, handling robot and storage medium of the invention can improve the positioning accuracy and adaptability of the robot while correcting the deviation, realize higher parking positioning accuracy while changing load and fast response, and ensure the safety of logistics transportation.

【技术实现步骤摘要】
搬运机器人运行控制方法、装置、机器人以及存储介质
本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种搬运机器人运行控制方法、装置、搬运机器人以及存储介质。
技术介绍
信息化时代的大潮推动了物流行业的不断改革，机器人和自动化设备正在成为物流行业的生力军。无人仓的应用越来越多，无人仓中的搬运机器人将全面用于货物的搬运。搬运机器人的底盘轮系中通常有两个主动轮，如图1所示，搬运机器人的底盘分布一对主动轮01、02，主动轮01、02由各自的电机驱动，两个电机同向同速旋转可实现机器人的直线前进和后退，两个电机反向同速旋转可实现机器人的原地转向。通常采用伺服驱动系统对主动轮进行驱动，需要对伺服驱动系统进行增益调节，以使搬运机器人准确地按照设定的轨迹运行。物流效率的提高当前要依靠机器人的高效准确的操作，而搬运机器人轨迹和定位控制的准确性直接影响了机器人的工作效率。搬运机器人在不同负载下的停车定位精度低，影响正常搬起和放下货物。在现有的伺服驱动系统中采用速度控制或者位置控制，使搬运机器人按照设定轨迹运动并定位，减少不必要的路径修正与纠偏。对主动轮01、02的运行采用速度环控制，在搬运机器人负载不断变化时，停车定位精度无法保证，速度规划无法进行自适应，从而导致机器人停车精度较差。对于主动轮01、02的运行采用位置环控制，虽然能够提高定位精度，但是增大了控制系统的运算量，使得系统响应变慢。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种搬运机器人运行控制方法、装置、搬运机器人以及存储介质。根据本专利技术的一个方面，提供一种搬运机器人运行控制方法，包括：速度环单元基于速度控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行；判断搬运机器人的当前位置与终点之间的距离是否小于或等于距离阈值；如果是，则位置环单元基于所述搬运机器人的理论位移与实际位移之间的偏差生成位移控制指令；将所述速度控制指令切换为所述位移控制指令，以使所述速度环单元基于所述位移控制指令驱动所述搬运机器人的主动轮运行，直至所述搬运机器人运行至终点。可选地，所述位置环单元基于所述搬运机器人的理论位移与实际位移之间的偏差生成位移控制指令包括：所述位置环单元获取位置偏差值，基于所述位置偏差值生成所述位移控制指令；其中，所述理论位移与通过反馈获取的所述实际位移进行相减运算，生成所述位置偏差值。可选地，所述基于所述位置偏差值生成所述位移控制指令包括：所述位置环单元采用比例P控制，利用预设的比例参数对所述位置偏差值比例运算，生成所述位移控制指令。可选地，基于所述速度控制指令以及发送所述速度控制指令的间隔周期确定所述理想位移；通过编码器采集所述主动轮的脉冲信息，根据脉冲信息计算出所述实际位移。可选地，确定所述理想位移DesiredS(k)＝DesiredS(K-1)+TQV(k)；确定所述实际位移其中，k指第k个时钟周期，DesiredS(k)为在第k个周期时的理想位移，DesiredS(K-1)为在第k－1个周期时的理想位移，V(k)为在第k个周期时发送的速度控制指令指示的速度，T为发送所述速度控制指令的间隔周期；ActualS(k)为在第k个周期时的实际位移，ActualS(k-1)为在第k－1个周期时的实际位移，CoderReading(k)为在第k个周期时的编码器读数，N为编码器线数，B为编码器倍频数，GB为于驱动所述主动轮运行的电机齿轮箱的减速比，D为主动轮直径，π为圆周率。可选地，所述速度环单元基于所述位移控制指令驱动所述搬运机器人的主动轮运行包括：所述速度环单元获取第一速度偏差值，基于所述第一速度偏差值生成第一控制信号，将所述第一控制信号发送给用于驱动所述主动轮运行的电机；其中，基于所述位移控制指令指示的速度值与通过反馈获取的上一时刻的主动轮实际速度值进行相减运算，生成所述第一速度偏差值。可选地，所述速度环单元基于速度控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行包括：所述速度环单元获取第二速度偏差值，基于所述第二速度偏差值生成第二控制信号，将所述第二控制信号发送给用于驱动所述主动轮运行的电机；其中，所述速度控制指令所指示的速度值与反馈获取的上一时刻的主动轮实际速度值进行相减运算，生成所述第二速度偏差值。可选地，所述速度环单元采用为比例积分PI控制，利用预设的比例参数、积分参数对所述第一速度偏差值或所述第二速度偏差值进行比例积分运算，生成所述第一控制信号或所述第二控制信号。可选地，所述判断所述搬运机器人的当前位置与终点之间的距离是否小于或等于距离阈值包括：扫描设置在运行线路中的二维码，从所述二维码中获取所述搬运机器人的当前位置信息。根据本专利技术的另一方面，提供一种搬运机器人运行控制装置，包括：速度环单元，用于基于速度控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行；距离判断单元，用于判断所述搬运机器人的当前位置与终点之间的距离是否小于或等于距离阈值；位置环单元，用于如果所述搬运机器人的当前位置与终点之间的距离小于或等于距离阈值，则基于所述搬运机器人的理论位移与实际位移之间的偏差生成位移控制指令；控制切换单元，用于将所述速度控制指令切换为所述位移控制指令，以使所述速度环单元基于所述位移控制指令驱动所述搬运机器人的主动轮运行，直至所述搬运机器人运行至终点。可选地，所述位置环单元，还用于获取位置偏差值，基于所述位置偏差值生成所述位移控制指令，其中，所述理论位移与通过反馈获取的所述实际位移进行相减运算，生成所述位置偏差值。可选地，所述位置环单元采用比例P控制，利用预设的比例参数对所述位置偏差值比例运算，生成所述位移控制指令。可选地，理论位移确定单元，用于基于所述速度控制指令以及发送所述速度控制指令的间隔周期确定所述理想位移；实际位移确定单元，用于通过编码器采集所述主动轮的脉冲信息，根据脉冲信息计算出所述实际位移。可选地，所述理论位移确定单元，用于确定所述理想位移DesiredS(k)＝DesiredS(K-1)+T·V(k)；所述实际位移确定单元，用于确定所述实际位移其中，k指第k个时钟周期，DesiredS(k)为在第k个周期时的理想位移，DesiredS(K-1)为在第k－1个周期时的理想位移，V(k)为在第k个周期时发送的速度控制指令指示的速度，T为发送所述速度控制指令的间隔周期；ActualS(k)为在第k个周期时的实际位移，ActualS(k-1)为在第k－1个周期时的实际位移，CoderReading(k)为在第k个周期时的编码器读数，N为编码器线数，B为编码器倍频数，GB为于驱动所述主动轮运行的电机齿轮箱的减速比，D为主动轮直径，π为圆周率。可选地，所述速度环单元，用于获取第一速度偏差值，基于所述第一速度偏差值生成第一控制信号，将所述第一控制信号发送给用于驱动所述主动轮运行的电机；其中，所述位移控制指令所指示的速度值与通过反馈获取的上一时刻的主动轮实际速度值进行相减运算，生成所述第一速度偏差值。可选地，所述速度环单元，用于获取第二速度偏差值，基于所述第二速度偏差值生成第二控制信号，将所述第二控制信号发送给用于驱动所述主动轮运行的电机；其中，所述速度控制指令所指示的速度值与反馈获取的上一时刻的主动轮实际速度值进行相减运算，生成所述第二速度偏差值。可选地，所述速度环单元采用为比例积分PI控制，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搬运机器人运行控制方法，其特征在于，包括：速度环单元基于速度控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行；判断所述搬运机器人的当前位置与终点之间的距离是否小于或等于距离阈值；如果是，则位置环单元基于所述搬运机器人的理论位移与实际位移之间的偏差生成位移控制指令；将所述速度控制指令切换为所述位移控制指令，以使所述速度环单元基于所述位移控制指令驱动所述搬运机器人的主动轮运行，直至所述搬运机器人运行至终点。

【技术特征摘要】
1.一种搬运机器人运行控制方法，其特征在于，包括：速度环单元基于速度控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行；判断所述搬运机器人的当前位置与终点之间的距离是否小于或等于距离阈值；如果是，则位置环单元基于所述搬运机器人的理论位移与实际位移之间的偏差生成位移控制指令；将所述速度控制指令切换为所述位移控制指令，以使所述速度环单元基于所述位移控制指令驱动所述搬运机器人的主动轮运行，直至所述搬运机器人运行至终点。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置环单元基于所述搬运机器人的理论位移与实际位移之间的偏差生成位移控制指令包括：所述位置环单元获取位置偏差值，基于所述位置偏差值生成所述位移控制指令；其中，所述理论位移与通过反馈获取的所述实际位移进行相减运算，生成所述位置偏差值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述位置偏差值生成所述位移控制指令包括：所述位置环单元采用比例P控制，利用预设的比例参数对所述位置偏差值比例运算，生成所述位移控制指令。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述速度控制指令以及发送所述速度控制指令的间隔周期确定所述理想位移；通过编码器采集所述主动轮的脉冲信息，根据脉冲信息计算出所述实际位移。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述理想位移DesiredS(k)＝DesiredS(K-1)+T·V(k)；确定所述实际位移其中，k指第k个时钟周期，DesiredS(k)为在第k个周期时的理想位移，DesiredS(K-1)为在第k－1个周期时的理想位移，V(k)为在第k个周期时发送的速度控制指令指示的速度，T为发送所述速度控制指令的间隔周期；ActualS(k)为在第k个周期时的实际位移，ActualS(k-1)为在第k－1个周期时的实际位移，CoderReading(k)为在第k个周期时的编码器读数，N为编码器线数，B为编码器倍频数，GB为电机齿轮箱的减速比，D为主动轮直径，π为圆周率。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度环单元基于所述位移控制指令驱动所述搬运机器人的主动轮运行包括：所述速度环单元获取第一速度偏差值，基于所述第一速度偏差值生成第一控制信号，将所述第一控制信号发送给用于驱动所述主动轮运行的电机；其中，基于所述位移控制指令指示的速度值与通过反馈获取的上一时刻的主动轮实际速度值进行相减运算，生成所述第一速度偏差值。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度环单元基于速度控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行包括：所述速度环单元获取第二速度偏差值，基于所述第二速度偏差值生成第二控制信号，将所述第二控制信号发送给用于驱动所述主动轮运行的电机；其中，所述速度控制指令所指示的速度值与反馈获取的上一时刻的主动轮实际速度值进行相减运算，生成所述第二速度偏差值。8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，还包括：所述速度环单元采用为比例积分PI控制，利用预设的比例参数、积分参数对所述第一速度偏差值或所述第二速度偏差值进行比例积分运算，生成所述第一控制信号或所述第二控制信号。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述搬运机器人的当前位置与终点之间的距离是否小于或等于距离阈值包括：扫描设置在运行线路中的二维码，从所述二维码中获取所述搬运机器人的当前位置信息。10.一种搬运机器人运行控制装置，其特征在于，包括：速度环单元，用于基于速度控制指令驱动搬运机器人的主动轮运行；距离判断单元，用于判断所述搬运机器人的当前位置与终点之间的距离是否小于或等于距离阈值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍峰，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11