一种机器人的运动控制方法包括：通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。由于机器人运动过程中，仅包括简单的纯圆弧运动和纯直线运动，有利于提高机器人运动控制精度，使机器人能够可靠的到达目标位置。标位置。标位置。
【技术实现步骤摘要】
一种机器人及其运动控制方法和装置
[0001]本申请属于机器人领域，尤其涉及一种机器人及其运动控制方法和装置。
技术介绍
[0002]室外巡检机器人一般采用四轮配置。其中，机器人的前轮用于转向使用，机器人的后轮连接电机驱动，可以为机器人提供动力。
[0003]具有阿克曼轮式结构的底盘的机器人，角速度和线速度具有耦合关系，在控制上面比普通差速底盘、全向轮底盘或麦克纳姆轮底盘更加复杂。主要体现在阿克曼底盘转弯半径较大，从A点到B点的运动无法分解为纯转动和纯直线运动的组合运动方式。在机器人执行短距离运动的控制中，通常使用实时反馈机器人位置信息和预设目标点信息的方式进行实时控制，可以满足对预设目标点的位置和朝向要求较低的应用场景。在自动回充控制等运动控制中，对目标位置和朝向的要求较高，目前的运动控制方式由于精度较低，不能满足高精度的运动控制要求。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种机器人及其运动控制方法和装置，以解决现有技术中的运动控制方式的精度较低，不能满足高精度的运动控制要求的问题。
[0005]本申请实施例的第一方面提供了一种机器人的运动控制方法，所述机器人的运动控制方法包括：
[0006]通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；
[0007]根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
[0008]根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
[0009]结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
[0010]根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧运动所对应的第一圆的第一圆心，根据预设目标点的位置和朝向，以及预设的第二圆周半径，确定预设目标点位置进行第二圆弧运动所对应的第二圆的第二圆心；
[0011]当第一圆与第二圆不相交时，获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置，所述第一圆根据第一圆心和第一圆周半径生成，所述第二圆根据第二圆心和第二圆周半径生成；
[0012]根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径。
[0013]结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧
运动所对应的第一圆的第一圆心的步骤包括：
[0014]根据所获取的起点的朝向对应的第一方向，获取在起点位置且与所述第一方向垂直的第二方向；
[0015]根据所述第一圆周半径，在所述第二方向上确定所述起点位置进行第一圆弧运动所对应的第一圆的第一圆心。
[0016]结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置的步骤包括：
[0017]获取所述切点所在的切线的方程：y＝kx+b；
[0018]获取所述切点所在的第一圆和第二圆的方程：
[0019][0020][0021]其中，(x
10
，y
10
)为第一圆的圆心，r1为第一圆的半径；
[0022]根据所述切线方程所述第一圆方程、第二圆方程，获得联合方程：
[0023](kx
10-y
10
+b)
2-r
12
(k2+1)＝0
[0024][0025]根据所述联合方程确定第一圆和第二圆的内公切线的切点的位置。。
[0026]结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
[0027]根据所获取的切点、起点和预设目标点的连通关系，计算所述连通关系中的任意两个连通点之间的距离；
[0028]根据所计算的距离，选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径。
[0029]结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述根据所计算的距离，选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
[0030]根据所述起点、所述预设目标点和所述切点之间的连接关系，生成连通矩阵其中，D为连通矩阵，A为起点，B为预设目标点，1、2、3、4为第一圆与第二圆的内公切点，D
ij
表示从第i点到第j点的连通距离；
[0031]根据所述连通矩阵，确定起点A到预设目标点B之间的多个路径，以及多个路径所对应的距离；
[0032]选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径。
[0033]结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述方法还包括：
[0034]当第一圆与第二圆相交时，选择与所述预设目标点预定范围内的第一临时点，使所述第一临时点和第二圆周半径确定第一临时圆，根据所述第一圆和所述第一临时圆的切点确定机器人运动至第一临时点的圆弧路径和直线路径，控制机器人运动至第一临时点；
[0035]通过直线运动由第一临时点运动至起点的预定范围的第二临时点，如果第二临时点确定的第二临时圆与第二圆相交，则通过圆弧路径和直线路径由第二临时点运动至预设目标点预定范围内的第三临时点，并通过直线运动由第三临时点运动至起点的预设范围的第四临时点，直至第2N次选择的第2N临时点所确定的第2N临时圆与第二圆不相交，并通过第2N临时圆与第二圆确定的内切点，获取圆弧路径和直线路径，根据所述圆弧路径和直线路径到达预设目标点，其中，2N为选择的临时点的个数。
[0036]本申请实施例的第二方面提供了一种机器人的运动控制装置，所述机器人的运动控制装置包括：
[0037]位置获取单元，用于通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；
[0038]路径确定单元，用于根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
[0039]运动控制单元，用于根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
[0040]本申请实施例的第三方面提供了一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。
[0041]本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人的运动控制方法，其特征在于，所述机器人的运动控制方法包括：定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设目标点的位置和朝向；根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。2.根据权利要求1所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤包括：根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧运动所对应第一圆的第一圆心，根据预设目标点的位置和朝向，以及预设的第二圆周半径，确定预设目标点位置进行第二圆弧运动所对应第二圆的第二圆心；当第一圆与第二圆不相交时，获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置，所述第一圆根据第一圆心和第一圆周半径生成，所述第二圆根据第二圆心和第二圆周半径生成；根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径。3.根据权利要求2所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧运动所对应第一圆的第一圆心的步骤包括：根据所获取的起点的朝向对应的第一方向，获取在起点位置且与所述第一方向垂直的第二方向；根据所述第一圆周半径，在所述第二方向上确定自所述起点位置进行第一圆弧运动所对应第一圆的第一圆心。4.根据权利要求2所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置的步骤包括：获取所述切点所在的切线的方程：y＝kx+b；获取所述切点所在的第一圆和第二圆的方程：获取所述切点所在的第一圆和第二圆的方程：其中，(x
10
，y
10
)为第一圆的圆心，r1为第一圆的半径，r2为第二圆的圆心；根据所述切线方程所述第一圆方程、第二圆方程，获得联合方程：(kx
10-y
10
+b)
2-r
12
(k2+1)＝0根据所述联合方程确定第一圆和第二圆的内公切线的切点的位置。5.根据权利要求2所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤包括：根据所获取的切点、起点和预设目标点的连通关系，计算所述连通关系中的任意两个连通点之间的距离；
根据所计算的距离，选择从起点到...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄祥斌，张木森，徐文质，熊友军，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。