一种原地转向控制方法、装置及控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种原地转向控制方法、装置及控制系统，设置前后转向轮的偏向转角角度、左右两侧的期望目标速度，启动原地转向；实时获取左、右两侧运动速度，并且比较左、右两侧运动速度；将运动速度小的一侧以运动速度大的一侧的当前速度作为当前目标速度，将运动速度大的一侧以期望的目标速度作为当前目标速度，进行速度闭环控制，对整个机器人的运动控制系统进行控制，实时的调整每个轮胎的转矩，当六轮驱动四轮转向移动机器人存在一定的不对称因素时，可以实现较低转速的原地转向，且能够保持旋转中心位于车体的几何中心，避免车体左右失去平衡，防止原地转向时偏心问题的发生。防止原地转向时偏心问题的发生。防止原地转向时偏心问题的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种原地转向控制方法、装置及控制系统


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种原地转向控制方法、装置及控制系统。

技术介绍

[0002]智能机器人现在已经广泛用于多个领域中，帮助人们完成需要的工作，但是在进行一些特殊的工作时，需要机器人多种运动方式，尤其是对于多轮的机器人，能够独立转向，并且实现原地转向。
[0003]但由于底盘尺寸的约束、空间的限制，导致偏转角与理想值偏差较大，从而造成轮胎受到侧偏力较大，导致原地转向时轮子转矩输出增大，原地转向速度不易控制；由于车体结构、负载分布、轮胎胎压、磨损程度等因素的左右不对称，易造成车体左右两侧力不平衡，原地转向容易偏心，无法达到的精准控制的目的。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供一种原地转向控制方法、装置及控制系统，实现较低转向角速度的原地转向控制。
[0005]为达到以上目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种原地转向控制方法，用于控制六轮移动机器人，所述六轮移动机器人具有第一侧轮和第二侧轮，所述第一侧轮和第二侧轮均包括前转向轮和后转向轮，所述方法包括以下步骤：
[0007]在六轮移动机器人原地转向的情况下，当所述第一侧轮和第二侧轮达到预设偏向转角角度时，实时获取所述第一侧轮和第二侧轮的实时运动速度；
[0008]确定所述第一侧轮的实时运动速度大于所述第二侧轮的实时运动速度的情况下，基于所述第一侧轮的实时运动速度控制所述第二侧轮的实时运动速度，否则，基于所述第二侧轮的实时运动速度控制所述第一侧轮的实时运动速度，以实现对六轮移动机器人原地转向控制。
[0009]所述预设偏向转角角度满足：
[0010][0011]其中，所述θ为前、后转向轮的偏向转角角度，L为轴距，W为轮距。
[0012]所述六轮移动机器人还具有第一中间轮和第二中间轮，所述第一中间轮位于所述第一侧轮含有的前转向轮和后转向轮之间，所述第二中间轮位于所述第二侧轮含有的前转向轮和后转向轮之间，所述实时获取所述第一侧轮和第二侧轮的实时运动速度，包括：
[0013]实时采集第一中间轮的实时运动速度和第二中间轮的实时运动速度；
[0014]定义所述第一中间轮的实时运动速度为第一侧轮的实时运动速度；
[0015]定义所述第二中间轮的实时运动速度为第二侧轮的实时运动速度。
[0016]所述第一中间轮的实时运动速度为安装在所述第一中间轮上的转速传感器所采
集的实时运动速度；
[0017]所述第二中间轮的实时运动速度为安装在所述第二中间轮上的转速传感器所采集的实时运动速度。
[0018]一种原地转向控制装置，所述六轮移动机器人具有第一侧轮和第二侧轮，所述第一侧轮和第二侧轮均包括前转向轮、中间轮和后转向轮，包括：
[0019]获取模块，用于在六轮移动机器人原地转向的情况下，当所述第一侧轮和第二侧轮所含有前、后转向轮达到预设偏向转角角度，实时获取所述第一侧轮和第二侧轮的实时运动速度；
[0020]控制模块，用于确定所述第一侧轮的实时运动速度大于所述第二侧轮的实时运动速度的情况下，基于所述第一侧轮的实时运动速度控制所述第二侧轮的实时运动速度，否则，基于所述第二侧轮的实时运动速度控制所述第一侧轮的实时运动速度。
[0021]所述预设偏向转角角度满足：
[0022][0023]其中，所述θ为前、后转向轮的偏向转角角度，L为轴距，W为轮距。
[0024]所述六轮移动机器人还具有第一中间轮和第二中间轮，所述第一中间轮位于所述第一侧轮含有的前转向轮和后转向轮之间，所述第二中间轮位于所述第二侧轮含有的前转向轮和后转向轮之间，所述获取模块，具体用于实时采集第一中间轮的实时运动速度和第二中间轮的实时运动速度，定义所述第一中间轮的实时运动速度为第一侧轮的实时运动速度，定义所述第二中间轮的实时运动速度为第二侧轮的实时运动速度。
[0025]所述第一中间轮的实时运动速度为安装在所述第一中间轮上的转速传感器所采集的实时运动速度；
[0026]所述第二中间轮的实时运动速度为安装在所述第二中间轮上的转速传感器所采集的实时运动速度。
[0027]一种原地转向控制系统，包括六轮移动机器人、测速组件以及控制器，所述六轮移动机器人具有第一侧轮和第二侧轮，所述第一侧轮和第二侧轮均包括前转向轮、中间轮和后转向轮；
[0028]所述控制器与所述测速组件通信，所述测速组件用于采集第一侧轮的实时运动速度和第二侧轮的实时运动速度；
[0029]所述控制器与所述六轮移动机器人通信，所述控制器用于基于上述方法，控制所述第一侧轮和/或第二侧轮的运动速度。
[0030]所述六轮移动机器人还具有第一中间轮和第二中间轮，所述第一中间轮位于所述第一侧轮含有的前转向轮和后转向轮之间，所述第二中间轮位于所述第二侧轮含有的前转向轮和后转向轮之间；
[0031]所述速度检测组件包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器设在所述第一中间轮上，所述第二传感器设在所述第二中间轮上，所述第一速度传感器和所述第二速度传感器与所述控制器通信。
[0032]与现有技术比较，本专利技术的有益效果为：
[0033]本专利技术提供了一种原地转向控制方法、装置及控制系统，用于控制六轮移动机器
人，能够通过对两侧的实时运动速度进行检测，并且根据运动速度进和目标速度，对整个机器人的运动控制系统进行控制，实时的调整每个轮胎的转矩，当六轮驱动四轮转向移动机器人存在一定的不对称因素时，可以实现较低转速的原地转向，且能够保持旋转中心位于车体的几何中心，避免车体左右失去平衡，防止原地转向时偏心问题的发生。
附图说明
[0034]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0035]图1是本专利技术六轮移动机器人原地转向控制方法流程图；
[0036]图2是本专利技术六轮移动机器人底盘结构示意图；
[0037]图3本专利技术六轮移动机器人原地转向控制方法示例图；
[0038]图4本专利技术六轮移动机器人原地转向控制系统结构示意图。
具体实施方式
[0039]下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
[0040]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
[0041]机器人在进行原地转向时，采用开环控制，在前后四轮偏转到位后，六轮分别设置相等的转矩指令。该方法无法实现较小原地转向角速度，且对于原地转向偏心问题无法克服，因此，本专利技术针对六轮驱动四轮转向移动机器人的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原地转向控制方法，其特征在于，用于控制六轮移动机器人原地转向，所述六轮移动机器人具有第一侧轮和第二侧轮，所述第一侧转向轮和第二侧转向轮均包括前转向轮和后转向轮，所述方法包括以下步骤：在六轮移动机器人原地转向的情况下，当所述第一侧轮和第二侧轮达到预设偏向转角角度时，实时获取所述第一侧轮和第二侧轮的实时运动速度；确定所述第一侧轮的实时运动速度大于所述第二侧轮的实时运动速度的情况下，基于所述第一侧轮的实时运动速度控制所述第二侧的实时运动速度，否则，基于所述第二侧轮的实时运动速度控制所述第一侧的实时运动速度，以实现对六轮移动机器人原地转向控制。2.根据权利要求1所述的原地转向控制方法，其特征在于，所述预设偏向转角角度满足：其中，所述θ为前、后转向轮的偏向转角角度，L为轴距，其中，前轴和中轴轴距、中轴和后轴轴距相等，W为轮距。3.根据权利要求1或2所述的原地转向控制方法，其特征在于，所述六轮移动机器人还具有第一中间轮和第二中间轮，所述第一中间轮位于所述第一侧轮含有的前转向轮和后转向轮之间，所述第二中间轮位于所述第二侧轮含有的前转向轮和后转向轮之间，所述实时获取所述第一侧轮和第二侧轮的实时运动速度，包括：实时采集第一中间轮的实时运动速度和第二中间轮的实时运动速度；定义所述第一中间轮的实时运动速度为第一侧轮的实时运动速度；定义所述第二中间轮的实时运动速度为第二侧轮的实时运动速度。4.根据权利要求1所述的原地转向控制方法，其特征在于，所述第一侧轮的实时运动速度为安装在所述第一中间轮上的转速传感器所采集的实时运动速度；所述第二侧轮的实时运动速度为安装在所述第二中间轮上的转速传感器所采集的实时运动速度。5.一种原地转向控制装置，其特征在于，所述六轮移动机器人具有第一侧轮和第二侧轮，所述第一侧轮和第二侧轮均包括前转向轮、中间轮和后转向轮，包括：获取模块，用于在六轮移动机器人原地转向的情况下，当所述第一侧轮和第二侧轮所含有前、后转向轮达到预设偏向转角角度，实时获取所述第一侧轮和第二侧轮的实时运动速度；控制模块，用于确定所述第一侧轮的实时运动速度大于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，郁肖飞，朱立君，王宁宁，
申请(专利权)人：航天科工智能机器人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：