全向移动机器人、其运动学解算与控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全向移动机器人、其运动学解算与控制方法和装置。所述解算与控制方法包括：1)解算获得所述解耦式主动万向脚轮的目标偏转角度；2)获取所述解耦式主动万向脚轮的实际偏转角度；3)计算所述目标偏转角度与实际偏转角度的偏差角度；4)当所述偏差角度的绝对值在π/2以上时，以预设时长提前使所述解耦式主动万向脚轮以预设偏转速度向所述目标偏转角度进行偏转。本发明专利技术所提供的全向移动机器人的运动学解算与控制方法通过判断需偏转的偏差角度的大小从而控制解耦式主动万向脚轮提前以预设偏转速度偏转，避免了移动机器人发生轮子突然转向，或者控制方向不准的情况，从而避免了全向移动机器人精度降低或者振动的发生。生。生。

【技术实现步骤摘要】
全向移动机器人、其运动学解算与控制方法和装置


[0001]本专利技术属于机器人
，涉及一种解耦式全向移动机器人，具体涉及一种全向移动机器人、其运动学解算与控制方法和装置。

技术介绍

[0002]与传统的移动移动机器人相比，解耦式全向移动机器人能够实现全向移动的功能，具有灵活度高，能在不同的狭窄的区域内移动等特点，因此在仓储物流，机械制造，军事等领域有广泛应用。
[0003]与传统的移动机器人不同，为实现全向运动，该类型的机器人通常是通过调整底盘上各个车轮的偏转方位来实现全向移动的，而调整底盘上的车轮的偏转方位则需要通过运动学的解算来实现。
[0004]对于此类机器人，进行运动学解算时，在部分位置会发生奇异现象，即从移动机器人的速度空间到关节空间映射时，关节空间存在多解的情况，如果运动学解选择不当，则会导致移动机器人发生轮子突然转向，或者控制方向不准的情况，从而导致移动机器人精度降低或者振动的发生。因此，如何避免上述现象成为了本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全向移动机器人的运动学解算与控制方法，所述全向移动机器人具有多个解耦式主动万向脚轮，其特征在于，所述运动学解算与控制方法包括：1)解算获得所述解耦式主动万向脚轮的目标偏转角度；2)获取所述解耦式主动万向脚轮的实际偏转角度；3)计算所述目标偏转角度与实际偏转角度的偏差角度；4)当所述偏差角度的绝对值大于π/2时，提前预设时长使所述解耦式主动万向脚轮以预设偏转速度向所述目标偏转角度进行偏转，其中，所述预设时长＝(所述偏差角度的绝对值
‑
π/2)/预设偏转速度。2.根据权利要求1所述的运动学解算与控制方法，其特征在于，步骤1)中根据所述全向移动机器人的当前位置与目标位置，利用逆运动学模型解算得到所述解耦式主动万向脚轮的目标偏转角度。3.根据权利要求2所述的运动学解算与控制方法，其特征在于，所述全向移动机器人包括呈矩形设置的多个解耦式主动万向脚轮，所述逆运动学模型采用如下的计算方法进行解算：利用运动学方程方程获得所述目标偏转角度的求解公式其中，R代表所述解耦式主动万向脚轮的半径，B代表所述解耦式主动万向脚轮的偏置距离，代表所述目标偏转角度，V
x
代表所述全向移动机器人在x轴方向上的移动速度，V
y
代表所述移动机器人在y轴方向上的移动速度，H代表对角设置的所述解耦式主动万向脚轮的安装点间距的一半，ω是所述全向移动机器人的旋转角速度，β代表所述矩形的长宽比；优选的，所述解耦式主动万向脚轮的偏置距离B的取值范围为非负值。4.根据权利要求1所述的运动学解算与控制方法，其特征在于，所述解耦式主动万向脚轮的偏转角度由转向驱动电机控制，步骤2)中，实时测量所述转向驱动电机的位置角度，并基于所述位置角度计算所述实际偏转角度。5.根据权利要求1所述的运动学解算与控制方法，其特征在于，步骤3)中，所述偏差角度等于所述目标偏转角度与实际偏转角度相减。6.根据权利要求1所述的运动学解算与控制方法，其特征在于，步骤4...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑天江，李齐，刘强，杨桂林，张驰，邵兵兵，李宁博，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：