一种轮腿复合式机器人运动控制设备、方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种轮腿复合式机器人运动控制设备、方法、装置及系统。该设备包括：控制器、多个腿部控制设备、车轮控制设备和距离传感器；腿部控制设备设置于轮腿复合式机器人的腿部；车轮控制设备设置于轮腿复合式机器人的车轮；距离传感器设置在距离车轮控制设备设定位置处的底盘上，用于检测底盘与车轮即将经过的地面的距离并发送至控制器；控制器，分别与腿部控制设备、车轮控制设备和距离传感器相连接。采用上述设备或方法或装置或系统能够通过距离传感器获知机器人车轮即将经过地面的情况，并以此对机器人进行适应性调整，保证机器人的平稳移动，提高了对复杂地面的适应性，实现了机器人控制的预知性。

Motion control equipment, method, device and system of a wheel leg composite robot

【技术实现步骤摘要】
一种轮腿复合式机器人运动控制设备、方法、装置及系统
本专利技术涉及机器人控制
，具体涉及一种轮腿复合式机器人运动控制设备、方法、装置及系统。
技术介绍
随着人类科技的发展，越来越多的智能机器人应用到各行各业。而机器人的性能好坏则直接影响到任务的完成情况。其中机器人对路面的适应性尤为重要。为了解决复杂路面带来的影响，开发了可攀爬阶梯，沟壑等复杂路面的移动机器人。其中包括轮腿式复合式机器人。轮腿式复合式移动机器人具有很强的复杂地面适应能力和较好的机动性，但其结构和控制系统一般较复杂，需要有合适的控制系统以及结合多种传感器数据的算法逻辑。现有的复合式移动机器人的控制方法为通过三轴加速度传感器以及角度传感器来获取到机器人的姿态，并通过此姿态调节机器人。但此种控制只有在遇到障碍物或崎岖地形后才能进行调整，即只有当机器人移动到障碍物或崎岖地形时，三轴加速度传感器及角度传感器才能检测到复杂地面的相关系信息，才能控制机器人进行相应的调整。但此种控制方法是在复杂路面已经影响了机器人的移动后作出的调整反应，具有一定的滞后性，无法很好的规避崎岖路面和障本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮腿复合式机器人运动控制设备，其特征在于，包括：/n控制器、设定数目个腿部控制设备、设定数目个车轮控制设备和设定数目个距离传感器；/n所述腿部控制设备设置于轮腿复合式机器人的腿部；所述车轮控制设备设置于所述轮腿复合式机器人的车轮；/n所述距离传感器设置在轮腿复合式机器人的底盘上，用于检测所述底盘与轮腿复合式机器人的车轮即将经过的地面的距离并发送至所述控制器；/n所述控制器，分别与所述腿部控制设备、所述车轮控制设备和所述距离传感器相连接，用于根据目标速度和车轮实时速度得到车轮待移动速度，并发送至所述车轮控制设备，根据目标速度、腿部实时移动信息和所述距离得到腿部待移动信息，并发送至所述腿部...

【技术特征摘要】
1.一种轮腿复合式机器人运动控制设备，其特征在于，包括：
控制器、设定数目个腿部控制设备、设定数目个车轮控制设备和设定数目个距离传感器；
所述腿部控制设备设置于轮腿复合式机器人的腿部；所述车轮控制设备设置于所述轮腿复合式机器人的车轮；
所述距离传感器设置在轮腿复合式机器人的底盘上，用于检测所述底盘与轮腿复合式机器人的车轮即将经过的地面的距离并发送至所述控制器；
所述控制器，分别与所述腿部控制设备、所述车轮控制设备和所述距离传感器相连接，用于根据目标速度和车轮实时速度得到车轮待移动速度，并发送至所述车轮控制设备，根据目标速度、腿部实时移动信息和所述距离得到腿部待移动信息，并发送至所述腿部控制设备；所述目标速度由上位机控制器发送，所述车轮实时速度由所述车轮控制设备检测得到，所述腿部实时移动信息由所述腿部控制设备检测得到；所述腿部待移动信息包括腿部待移动速度和腿长调整信息；所述腿部移动信息包括腿部实时移动速度和实时腿长；
所述车轮控制设备根据所述车轮待移动速度控制所述车轮的移动速度；
所述腿部控制设备根据所述腿部待移动信息控制所述腿部的移动速度和腿长。


2.根据权利要求1所述的轮腿复合式机器人运动控制设备，其特征在于，还包括：与所述控制器相连接的九轴加速度传感器；
所述九轴加速度传感器用于检测所述轮腿复合式机器人的移动速度及移动方向并发送至所述控制器；
所述控制器还用于根据所述移动速度和所述移动方向纠正所述车轮和所述腿部的移动速度和移动方向。


3.根据权利要求1所述的轮腿复合式机器人运动控制设备，其特征在于，所述腿部控制设备包括：腿部电机驱动控制器、腿部电机编码器和腿部电机；
所述腿部电机编码器，与所述控制器相连接，用于检测所述腿部实时移动信息并发送至所述控制器；
所述腿部电机驱动控制器，分别与所述控制器和所述腿部电机相连接，用于接收所述控制器发送的所述腿部待移动信息，并根据所述腿部待移动信息控制所述腿部电机运行。


4.根据权利要求1所述的轮腿复合式机器人运动控制设备，其特征在于，所述车轮控制设备包括：车轮电机驱动控制器、车轮电机编码器和车轮电机；
所述车轮电机编码器，与所述控制器相连接，用于检测所述车轮实时速度并发送至所述控制器；
所述车轮电机驱动控制器，分别与所述控制器和所述车轮电机相连接，用于接收所述控制器发送的所述车轮待移动速度，并根据所述车轮待移动速度控制所述车轮电机运行。


5.一种轮腿复合式机器人运动控制方法，其特征在于，所述方法应用于上述权利要求1-4任一项所述的轮腿复合式机器人运动控制设备，包括：
获取目标速度、腿部实时移动信息、车轮实时速度和距离；所述距离为车轮即将经过的地面与轮腿复合式机器人的底盘间的距离；所述目标速度由上位机控制器发送，所述车轮实...

【专利技术属性】
技术研发人员：成俊秀，杨曜灿，白峭峰，田俊康，田璐杭，梁严，於化梅，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西;14