一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法技术

一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法，所述无人控制机器人的惯性传感器加热方法包括：控制加热装置将惯性传感器加热至工作温度；获取惯性传感器的工作温度输出的传感数据；从无人控制机器人的本地存储装置中获取惯性传感器在工作温度的零偏参数；根据零偏参数对传感数据进行补偿，获取补偿后的传感数据；根据补偿后的传感数据对无人控制机器人进行定位操作。采取本方法可以有效降低惯性传感器的标定和生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法
本申请涉及电子
，尤其涉及一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法。
技术介绍
惯性传感器是无人控制机器人的导航系统中的关键组成部分，其工作性能对于导航系统的精度有着较为重要的影响，无人控制机器人可包括无人机、无人驾驶汽车、无人船等。惯性传感器的测量存在零偏，为了准确测量，需要通过标定的方式确定惯性传感器的零偏参数，使用零偏参数对惯性传感器输出的传感数据进行补偿。然而，目前对惯性传感器的加热效率不高，导致惯性传感器在较长的时间后才能达到工作温度。这样，为了有效地实现准确的定位，无人控制机器人的本地存储装置中存储多个不同温度下的零偏参数，意味着工厂在生产惯性传感器时，需要标定所述惯性传感器在多个不同温度下的零偏参数，导致惯性传感器的标定和生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法，可降低惯性传感器的标定和生产成本。第一方面，本专利技术实施例提供了一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法，其中，无人控制机器人包括惯性传感器和用于对惯性传感器进行加热的加热装置，该方法包括：控制加热装置将惯性传感器加热至工作温度；获取惯性传感器在工作温度输出的传感数据；从无人控制机器人的本地存储装置中，获取惯性传感器在工作温度的零偏参数，其中，本地存储装置中不存储除工作温度之外的其他温度的零偏参数；根据零偏参数对传感数据进行补偿，以获取补偿后的传感数据；根据补偿后的传感数据，对无人控制机器人进行定位操作。第二方面，本专利技术实施例提供了一种无人控制机器人，包括：存储器、处理器、惯性传感器以及加热装置；所述存储器存储程序代码；所述处理器，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：控制加热装置将惯性传感器加热至工作温度；获取惯性传感器在工作温度输出的传感数据；从无人控制机器人的本地存储装置中，获取惯性传感器在工作温度的零偏参数，其中，本地存储装置中不存储除工作温度之外的其他温度的零偏参数；根据零偏参数对所述传感数据进行补偿，以获取补偿后的传感数据；根据补偿后的传感数据，对无人控制机器人进行定位操作。第三方面，本专利技术提供了一种无人控制机器人系统，其特征在于，包括：如第二方面所述无人控制机器人；控制终端，用于响应用户的控制操作，并对所述无人机控制机器人进行控制。本专利技术实施例中，将惯性传感器加热至工作温度；获取所述惯性传感器在工作温度输出的传感数据；从无人控制机器人的本地存储装置中，获取惯性传感器在工作温度的零偏参数，其中，本地存储装置中不存储除工作温度之外的其他温度的零偏参数；根据零偏参数对传感数据进行补偿，以获取补偿后的传感数据；根据补偿后的传感数据，对无人控制机器人进行定位操作。另外，传统方法中，无人控制机器人进行定位操作时，惯性传感器的温度未加热至工作温度，需要根据惯性传感器在多个温度下的零偏参数，对惯性传感器在不同温度时输出的传感数据进行补偿，基于此，需要预先标定惯性传感器在多个温度下的零偏参数，而本专利技术实施例仅需标定惯性传感器在一个工作温度下的零偏参数，可降低惯性传感器的标定和生产成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为目前的一种惯性传感器的加热速度曲线图；图2为目前的一种惯性传感器的加速度计在坐标轴的零偏变化曲线图；图3为本专利技术实施例提供的一种无人控制系统的架构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种无人机执行任务时的一个应用场景图；图5为本专利技术实施例提供的一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法；图6为惯性传感器的工作温度为65度时，惯性传感器的升温曲线图；图7为惯性传感器的工作温度为65度时，惯性传感器的加速度计在坐标轴的零偏变化曲线图；图8为本专利技术实施例提供的一种无人控制机器人的结构示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图对本专利技术实施例进行描述。目前，在惯性传感器的温度稳定之前，由于惯性传感器加热速度较慢，导致惯性传感器进行定位操作时，惯性传感器温度未达到稳定，即惯性传感器温度仍在缓慢上升。例如，目前的一种惯性传感器的加热速度曲线如图1所示，t1时刻对应的温度T工作温度为无人控制机器人的工作温度。如图可以看出，由于惯性传感器的加热速度较慢，导致无人控制机器人在进行定位操作时刻t0时，惯性传感器的温度未达到工作温度，即惯性传感器的温度仍在缓慢上升，导致随着温度变化的零偏影响惯性传感器的测量精度。零偏受温度影响，在惯性传感器的温度上升的过程中，零偏参数会随温度的变化而变化。图2为目前的惯性传感器(InertialMeasurementUnit，IMU)在升温过程中，三个坐标轴(即x轴、y轴以及z轴)的零偏(bias)变化曲线。可以看出，随着温度的升高，三个坐标轴的零偏都在增加，其中z轴的零偏变化最为明显。因此，为消除零偏对定位操作的影响，需要获得惯性传感器在到达工作温度之前的多个不同温度点对应多个零偏参数，根据各个零偏参数在对应的温度点对对应的传感数据进行多次补偿。为了实现上述方案，无人控制机器人需要在本地存储装置中存储多个不同温度下的零偏参数，意味着工厂在生产惯性传感器时，需要测量和标定所述惯性传感器在多个不同温度下的零偏参数，使得惯性传感器的生产需要投入较大的标定和生产成本。本专利技术实施例提出了一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法。该方法中，当无人控制机器人的被开启时，无人控制机器人响应于所述无人控制机器人的开机信号，控制加热装置在预设时间内，将惯性传感器加热至工作温度；获取所述惯性传感器在工作温度输出的传感数据；从无人控制机器人的本地存储装置中，获取惯性传感器在工作温度的零偏参数，其中，本地存储装置中不存储除工作温度之外的其他温度的零偏参数；根据零偏参数对传感数据进行补偿，以获取补偿后的传感数据；根据补偿后的传感数据，对无人控制机器人进行定位操作。无人控制机器人可控制加热装置，将惯性传感器在预设时间内加热到工作温度，使得无人控制机器人只需要根据一个工作温度下的零偏参数，对惯性传感器输出的传感数据进行补偿，并在工作温度下根据补偿后的传感数据对无人控制机器人进行定位操作，从而无人控制机器人的本地存储装置中只存储惯性传感器在工作温度下的零偏参数。在惯性传感器被加热到工作温度之前，不使用零偏参数对惯性传感器输出的传感数据进行补偿。该方式可提高惯性传感器的测量精度和降低惯性传感器的标定和生产成本。为了更好的理解本专利技术实施例公开的一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法，下面首先对本专利技术实施例适用的无人机控制机器人的架构进行描述。请参见图3，图3是本专利技术实施例提供的一种无人控制系统的架构示意图。如图3所示，该无人控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法，其中，所述无人控制机器人包括所述惯性传感器和用于对所述惯性传感器进行加热的加热装置，其特征在于，包括：/n控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至工作温度；/n获取所述惯性传感器在所述工作温度输出的传感数据；/n从所述无人控制机器人的本地存储装置中，获取所述惯性传感器在所述工作温度的零偏参数，其中，所述本地存储装置中不存储除所述工作温度之外的其他温度的零偏参数；/n根据所述零偏参数对所述传感数据进行补偿，以获取补偿后的传感数据；/n根据所述补偿后的传感数据，对所述无人控制机器人进行定位操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无人控制机器人的惯性传感器加热方法，其中，所述无人控制机器人包括所述惯性传感器和用于对所述惯性传感器进行加热的加热装置，其特征在于，包括：
控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至工作温度；
获取所述惯性传感器在所述工作温度输出的传感数据；
从所述无人控制机器人的本地存储装置中，获取所述惯性传感器在所述工作温度的零偏参数，其中，所述本地存储装置中不存储除所述工作温度之外的其他温度的零偏参数；
根据所述零偏参数对所述传感数据进行补偿，以获取补偿后的传感数据；
根据所述补偿后的传感数据，对所述无人控制机器人进行定位操作。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作温度高于所述无人控制机器人所处的环境温度。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工作温度位于在60-90度之间。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至工作温度，包括：
响应于所述无人控制机器人的开机信号，控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至所述工作温度。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述加热装置为加热电阻。


6.根据权利要求1-5任一项所述方法，其特征在于，所述控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至工作温度，包括：
控制所述加热装置在预设时间内将所述惯性传感器加热至所述工作温度。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设时间不大于30秒。


8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至工作温度，包括：
按照所述加热装置的最大加热功率，控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至低于所述工作温度的参考温度；
当确定所述惯性传感器被加热至所述参考温度时，采用闭环加热控制策略控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至所述工作温度。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述闭环加热控制策略包括PI控制策略。


10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述加热装置以最大功率对所述惯性传感器进行加热时，所述惯性传感器至少以不低于预设加热速率升高温度。


11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预设加热速率大于或等于5度/秒。


12.根据权利要求1-11任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述惯性传感器未被加热至所述工作温度时，拒绝响应控制终端发送的运动控制指令。


13.一种无人控制机器人，其特征在于，包括存储器、处理器、惯性传感器以及加热装置；
所述存储器存储程序代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：
控制所述加热装置将所述惯性传感器加热至工作温度；
获取所述惯性传感器在所述工作温度输出的传感数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳乘，高京哲，朱誉品，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44