四轮全向机器人移动控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种四轮全向机器人移动控制方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：建立四轮全向机器人中每个车轮的转速与运行速度的关系模型；采集每个车轮的运行速度，根据所述关系模型，获得每个车轮的转速；根据每个车轮的转速，建立速度补偿器；基于所述速度补偿器的输出值，对PID控制模型中的调节参数进行调整，以获得修正后转速；利用每个车轮修正后的转速，控制四轮全向机器人移动。本发明专利技术根据速度传感器测得的车速，采用偏差耦合控制和模糊PID控制，提升了机器人运行的平稳性，解决了目前四轮全向机器人在工业环境下运行的平稳性不好的技术问题。平稳性不好的技术问题。平稳性不好的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
四轮全向机器人移动控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及控制
，尤其涉及到一种四轮全向机器人移动控制方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]复合机器人作为前沿热点，可快速布局于智慧工厂、仓储物流等行业。
[0003]然而，用于仓储运输的四轮全向机器人在工业环境下执行运输任务过程中，会出现车轮转速差导致的机器人运行平稳性不好的问题。因此，如何提高四轮全向机器人运行的平稳性，是一个亟需解决的技术问题。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种四轮全向机器人移动控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决目前四轮全向机器人在工业环境下运行的平稳性不好的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种四轮全向机器人移动控制方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]建立四轮全向机器人中每个车轮的转速与运行速度的关系模型；
[0008]采集每个车轮的运行速度，根据所述关系模型，获得每个车轮的转速；
[0009]根据每个车轮的转速，建立速度补偿器；
[0010]基于所述速度补偿器的输出值，对PID控制模型中的调节参数进行调整，以获得修正后转速；
[0011]利用每个车轮修正后的转速，控制四轮全向机器人移动。
[0012]可选的，所述四轮全向机器人中每个车轮的转速与运行速度的关系模型的表达式，具体为：
[0013]ω
n
＝ω1，ω2，ω3，ω4]T
＝J[v
x
v
y
ω]T
[0014][0015]其中，[ω1，ω2，ω3，ω4]T
为四个车轮的转速，V
x
为小车前进方向的速度，v
y
为小车向右方向的速度，ω为自转角速度，J为雅克比矩阵，r
x4
和r
y4
为四号车轮的相对于四轮全向
机器人中心的横坐标和纵坐标，β为辊子轴线与车轮轴线的夹角。
[0016]可选的，所述每个车轮的运行速度通过设置于每个车轮的速度传感器采集获得。
[0017]可选的，所述速度补偿器的输出值的表达式，具体为：
[0018]e
i
＝∑(ω
i
‑
ω
j
)。
[0019]可选的，基于所述速度补偿器的输出值，对PID控制模型中的调节参数进行调整步骤，具体包括：
[0020]当e
i
>0时，减小PID控制模型中的Kp的值；
[0021]当e
i
＜0时，增大PID控制模型中的Kp的值；
[0022]当e
i
＝0时，保持PID控制模型中的Kp的值不变。
[0023]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种四轮全向机器人移动控制装置，所述四轮全向机器人移动控制装置包括：
[0024]第一建立模块，用于建立四轮全向机器人中每个车轮的转速与运行速度的关系模型；
[0025]采集模块，用于采集每个车轮的运行速度，根据所述关系模型，获得每个车轮的转速；
[0026]第二建立模块，用于根据每个车轮的转速，建立速度补偿器；
[0027]调整模块，用于基于所述速度补偿器的输出值，对PID控制模型中的调节参数进行调整，以获得修正后转速；
[0028]控制模块，用于利用每个车轮修正后的转速，控制四轮全向机器人移动。
[0029]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种四轮全向机器人移动控制设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的四轮全向机器人移动控制程序，所述四轮全向机器人移动控制程序被所述处理器执行时实现上述的四轮全向机器人移动控制方法的步骤。
[0030]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有四轮全向机器人移动控制程序，所述四轮全向机器人移动控制程序被处理器执行时实现上述的四轮全向机器人移动控制方法的步骤。
[0031]本专利技术实施例提出的一种四轮全向机器人移动控制方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：建立四轮全向机器人中每个车轮的转速与运行速度的关系模型；采集每个车轮的运行速度，根据所述关系模型，获得每个车轮的转速；根据每个车轮的转速，建立速度补偿器；基于所述速度补偿器的输出值，对PID控制模型中的调节参数进行调整，以获得修正后转速；利用每个车轮修正后的转速，控制四轮全向机器人移动。本专利技术根据速度传感器测得的车速，采用偏差耦合控制和模糊PID控制，提升了机器人运行的平稳性，解决了目前四轮全向机器人在工业环境下运行的平稳性不好的技术问题。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；
[0033]图2为本专利技术四轮全向机器人移动控制方法实施例的流程示意图；
[0034]图3为本专利技术四轮全向机器人中麦克纳姆轮运动原理图；
[0035]图4为本专利技术速度补偿器原理图；
[0036]图5为本专利技术转速差的隶属度曲线；
[0037]图6为本专利技术实施例中一种四轮全向机器人移动控制装置的结构框图。
[0038]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0039]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0040]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0041]如图1所示，图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图。
[0042]如图1所示，该装置可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI
‑
FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non
‑
volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
[0043]本领域技术人员可以理解，图1中示出的装置的结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0044]如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四轮全向机器人移动控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：建立四轮全向机器人中每个车轮的转速与运行速度的关系模型；采集每个车轮的运行速度，根据所述关系模型，获得每个车轮的转速；根据每个车轮的转速，建立速度补偿器；基于所述速度补偿器的输出值，对PID控制模型中的调节参数进行调整，以获得修正后转速；利用每个车轮修正后的转速，控制四轮全向机器人移动。2.如权利要求1所述的四轮全向机器人移动控制方法，其特征在于，所述四轮全向机器人中每个车轮的转速与运行速度的关系模型的表达式，具体为：ω
n
＝[ω1，ω2，ω3，ω4]
T
＝J[v
x v
y ω]
T
其中，[ω1，ω2，ω3，ω4]
T
为四个车轮的转速，V
x
为小车前进方向的速度，v
y
为小车向右方向的速度，ω为自转角速度，J为雅克比矩阵，r
x4
和r
y4
为四号车轮的相对于四轮全向机器人中心的横坐标和纵坐标，β为辊子轴线与车轮轴线的夹角。3.如权利要求2所述的四轮全向机器人移动控制方法，其特征在于，所述每个车轮的运行速度通过设置于每个车轮的速度传感器采集获得。4.如权利要求2所述的四轮全向机器人移动控制方法，其特征在于，所述速度补偿器的输出值的表达式，具体为：e
i
＝∑(ω
i
‑
ω
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓杰，文家雄，何媛媛，何曹鑫，肖强，苟良英，冯德林，杨识儒，于燕平，蒋宇，赵鑫，钟林杨，黄凯，姜子东，林袁宏，
申请(专利权)人：四川信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：