机器人运动控制方法、机器人和存储介质技术

本申请提供一种机器人运动控制方法、机器人和存储介质。所述方法包括：获取目标速度信息；根据目标速度信息，得出第一速度和第二速度；控制机器人的第一轮、第二轮分别以第一速度转动、第二速度转动；以及，周期性地执行纠偏操作；其中，纠偏操作包括：获取机器人的航向角、第一轮的位移量和第二轮的位移量，并根据目标速度信息以及航向角、第一轮的位移量和第二轮的位移量对第一速度和第二速度中的至少一个进行修正得到第一纠偏速度以及第二纠偏速度，并控制机器人的第一轮、第二轮分别以第一纠偏速度转动、第二纠偏速度转动。本申请通过优化控制方法就能解决机器人因左右轮的运动特性不完全一致而容易偏航的技术问题，成本低、纠偏效果好。低、纠偏效果好。低、纠偏效果好。

【技术实现步骤摘要】
机器人运动控制方法、机器人和存储介质


[0001]本申请涉及机器人控制领域，尤其涉及一种机器人运动控制方法、机器人和存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，机器人由于硬件上无法做到左右轮的运动特性完全一致，导致机器人在执行运动指令时无法按照预期的目标路线运动。例如，机器人在执行直线运动等指令时，往往由于左右轮实际运动过程中的一些偏差，而无法实现真正的直线运动，现有技术中的某些方案，采用需要非常高的成本制造、装配高精度的完全相同的左右轮，导致工艺要求和生产成本都很高。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的主要目的在于提出机器人运动控制方法、机器人和存储介质，旨在解决现有的机器人因左右轮的运动特性不完全一致而容易偏航的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本申请的第一方面提供一种机器人运动控制方法，所述方法用于控制一机器人运动，所述机器人包括第一轮和用于检测所述第一轮的位移量的第一位移传感器、第二轮和用于检测所述第二轮的位移量的第二位移传感器、以及用于检测所述机器人的航向角的航向传感器，所述机器人运动控制方法包括：获取目标速度信息；根据所述目标速度信息，得出第一速度V1和第二速度V2；控制所述机器人的第一轮以所述第一速度V1转动，以及控制所述机器人的第二轮以所述第二速度V2转动；以及，周期性地执行纠偏操作；其中，所述纠偏操作包括：获取所述机器人的航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量，并根据所述目标速度信息以及所述航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量对所述第一速度V1和第二速度V2中的至少一个进行修正得到第一纠偏速度V1x以及第二纠偏速度V2x，并控制所述机器人的第一轮以所述第一纠偏速度V1x转动，以及控制所述机器人的第二轮以所述第二纠偏速度V2x转动。
[0005]本申请提供的机器人运动控制方法，通过周期性地获取所述机器人的航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量，并根据所述目标速度信息以及所述航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量对所述第一速度V1和第二速度V2中的至少一个进行修正得到第一纠偏速度V1x以及第二纠偏速度V2x，并控制所述机器人的第一轮以所述第一纠偏速度V1x转动，以及控制所述机器人的第二轮以所述第二纠偏速度V2x转动，可以实现对所述第一轮和所述第二轮的转动速度进行实时修正，从而对所述机器人的运动方向进行实时纠偏，进而使得所述机器人能够按照所述目标速度信息对应的目标路线运动。本申请通过优化控制方法就能解决机器人因左右轮的运动特性不完全一致而容易偏航的技术问题，成本低、纠偏效果好。
[0006]可选地，所述获取所述机器人的航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量，并根据所述目标速度信息以及所述航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位
移量对所述第一速度V1和第二速度V2中的至少一个进行修正得到第一纠偏速度V1x以及第二纠偏速度V2x，包括：获取所述第一轮的当前位移量A和所述第二轮的当前位移量B；获取所述机器人的当前航向角θt，并确定所述机器人的当前偏航角Y；其中Y＝θt
‑
θm，θm为所述目标速度信息对应的目标航向角；将所述第一速度V1确定为第一纠偏速度V1x；以及，基于所述目标速度信息、所述第一轮的当前位移量A和所述第二轮的当前位移量B、所述机器人的当前偏航角Y，计算得出所述第二轮的补偿速度VS，从而得出第二纠偏速度V2x；其中，V2x＝V2+VS。
[0007]可选地，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的精度均为u。所述基于所述目标速度信息、所述第一轮的当前位移量A和所述第二轮的当前位移量B、所述机器人的当前偏航角Y，计算得出所述第二轮的补偿速度VS，包括：判断所述第一速度V1和所述第二速度V2是否相等；若所述第一速度V1和所述第二速度V2相等，根据第一等式得出所述第二轮的补偿速度VS；其中，所述第一等式为VS＝k*(A/B*u*α1+Y*α2)，其中，α1为位移权重系数，α2为偏航角权重系数，α1+α2＝1，k为补偿系数；若所述第一速度V1和所述第二速度V2不相等，基于所述目标转弯半径R，将所述第一轮的当前位移量A、所述第二轮的当前位移量B分别折算成在同一转动速度下的第一轮的折算位移量A1、第二轮的折算位移量B1；以及，基于所述第一轮的折算位移量A1、所述第二轮的折算位移量B1以及所述机器人的当前偏航角Y，根据第二等式得出所述第二轮的补偿速度VS；其中，所述第二等式为VS＝k*(A1/B1*u*α1+Y*α2)。
[0008]可选地，所述第一轮和所述第二轮之间的距离为b。所述目标速度信息包括目标转弯半径R。所述基于所述目标转弯半径R，将所述第一轮的当前位移量A、所述第二轮的当前位移量B分别折算成在同一转动速度下的第一轮的折算位移量A1、第二轮的折算位移量B1，包括：在所述目标转弯半径R大于第一预设阈值时，根据第三等式得出所述第一轮的折算位移量A1，并根据第四等式得出所述第二轮的折算位移量B1；其中，所述第三等式为A1＝A*(R+b/2)/(R
‑
b/2)，所述第四等式为B1＝B；以及，在所述目标转弯半径R小于第二预设阈值时，根据第五等式得出所述第一轮的折算位移量A1，根据第六等式得出所述第二轮的折算位移量B1；其中，所述第五等式为B1＝B*(R
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b/2)/(R+b/2)，所述第六等式为A1＝A。
[0009]可选地，所述第一轮和所述第二轮之间的距离为b，所述目标速度信息包括目标线速度Vm和目标转弯半径R。所述根据所述目标速度信息，得出所述目标速度信息对应的第一速度V1和第二速度V2，包括：在所述目标转弯半径R等于零时，确定所述第一速度V1和所述第二速度V2均为等于所述目标线速度Vm；在所述目标转弯半径R大于1时，确定所述第一速度V1等于所述目标线速度Vm，确定所述第二速度V2＝Vm*(R
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b/2)/(R+b/2)；以及，在所述目标转弯半径R小于
‑
1时，确定所述第二速度V2等于所述目标线速度Vm，确定所述第一速度V1＝Vm*(R+b/2)/(R
‑
b/2)。
[0010]可选地，所述机器人包括用于驱动所述第一轮转动的第一电机。所述控制所述机器人的第一轮以所述第一速度V1转动，包括：获取所述第一轮转动的第一实际速度，并根据所述第一实际速度和所述第一速度V1通过PID调节器进行PID控制运算得到第一驱动电压Vq1，以驱动所述第一电机转动。所述控制所述机器人的第一轮以所述第一纠偏速度V1x转动，包括：获取所述第一轮转动的第一实际速度，并根据所述第一实际速度和所述第一纠偏速度V1x通过PID调节器进行PID控制运算得到第一驱动电压Vq1，以驱动所述第一电机转
动。
[0011]可选地，所述机器人包括用于驱动所述第二轮转动的第二电机。所述控制所述机器人的第二轮以所述第二速度V2转动，包括：获取所述第二轮转动的第二实际速度，并根据所述第二实际速度和所述第二速度V2通过PID调节器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人运动控制方法，所述方法用于控制一机器人运动，所述机器人包括第一轮和用于检测所述第一轮的位移量的第一位移传感器、第二轮和用于检测所述第二轮的位移量的第二位移传感器、以及用于检测所述机器人的航向角的航向传感器，其特征在于，包括：获取目标速度信息；根据所述目标速度信息，得出第一速度V1和第二速度V2；控制所述机器人的第一轮以所述第一速度V1转动，以及控制所述机器人的第二轮以所述第二速度V2转动；以及周期性地执行纠偏操作；其中，所述纠偏操作包括：获取所述机器人的航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量，并根据所述目标速度信息以及所述航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量对所述第一速度V1和第二速度V2中的至少一个进行修正得到第一纠偏速度V1x以及第二纠偏速度V2x，并控制所述机器人的第一轮以所述第一纠偏速度V1x转动，以及控制所述机器人的第二轮以所述第二纠偏速度V2x转动。2.如权利要求1所述的机器人运动控制方法，其特征在于，所述获取所述机器人的航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量，并根据所述目标速度信息以及所述航向角、所述第一轮的位移量和所述第二轮的位移量对所述第一速度V1和第二速度V2中的至少一个进行修正得到第一纠偏速度V1x以及第二纠偏速度V2x，包括：获取所述第一轮的当前位移量A和所述第二轮的当前位移量B；获取所述机器人的当前航向角θt，并确定所述机器人的当前偏航角Y；其中Y＝θt
‑
θm，θm为所述目标速度信息对应的目标航向角；将所述第一速度V1确定为第一纠偏速度V1x；以及基于所述目标速度信息、所述第一轮的当前位移量A和所述第二轮的当前位移量B、所述机器人的当前偏航角Y，计算得出所述第二轮的补偿速度VS，从而得出第二纠偏速度V2x；其中，V2x＝V2+VS。3.如权利要求2所述的机器人运动控制方法，其特征在于，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器的精度均为u；所述基于所述目标速度信息、所述第一轮的当前位移量A和所述第二轮的当前位移量B、所述机器人的当前偏航角Y，计算得出所述第二轮的补偿速度VS，包括：判断所述第一速度V1和所述第二速度V2是否相等；若所述第一速度V1和所述第二速度V2相等，根据第一等式得出所述第二轮的补偿速度VS；其中，所述第一等式为VS＝k*(A/B*u*α1+Y*α2)，其中，α1为位移权重系数，α2为偏航角权重系数，α1+α2＝1，k为补偿系数；若所述第一速度V1和所述第二速度V2不相等，基于所述目标转弯半径R，将所述第一轮的当前位移量A、所述第二轮的当前位移量B分别折算成在同一转动速度下的第一轮的折算位移量A1、第二轮的折算位移量B1；以及基于所述第一轮的折算位移量A1、所述第二轮的折算位移量B1以及所述机器人的当前偏航角Y，根据第二等式得出所述第二轮的补偿速度VS；其中，所述第二等式为VS＝k*(A1/B1*u*α1+Y*α2)。4.如权利要求3所述的机器人运动控制方法，其特征在于，所述第一轮和所述第二轮之
间的距离为b；所述目标速度信息包括目标转弯半径R；所述基于所述目标转弯半径R，将所述第一轮的当前位移量A、所述第二轮的当前位移量B分别折算成在同一转动速度下的第一轮的折算位移量A1、第二轮的折算位移量B1，包括：在所述目标转弯半径R大于第一预设阈值时，根据第三等式...

【专利技术属性】
技术研发人员：张殿旋，周邓金，朱馨，
申请(专利权)人：深圳市欧拉智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：