四舵轮底盘的新型运动控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种四舵轮底盘的新型运动控制方法及系统，其方法包括以下步骤：获取底盘当前偏差数据；根据所述底盘当前偏差数据，计算两个虚拟舵轮的角度；根据两个所述虚拟舵轮的角度，计算四个实际舵轮的姿态数据；根据四个所述实际舵轮的姿态数据控制电机对四个实际舵轮的姿态进行调整；可以保证纠偏的及时性，以最大限度的减少拉扯

【技术实现步骤摘要】
四舵轮底盘的新型运动控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及四舵轮底盘
，特别涉及一种四舵轮底盘的新型运动控制方法及系统。

技术介绍

[0002]在AGV的重载应用场景中，大多使用多组舵轮或者差速舵进行控制，如四舵轮、8舵轮等，这种多组驱动的应用，在AGV中的应用优势包括高度可定制性、平稳的加速和减速、低能耗和高效性。这些优势使得AGV能够在各种自动化物流和运输场景中实现更灵活、稳定、高效和安全的操作，提高生产效率和降低人力成本。
[0003]尽管多组驱动的方式有很大的优势，但是对于多个运动结构共同控制一个刚性的运动底盘，如果速度、角度匹配出问题，则会出现拉扯，导致电机相互之间内耗，无法发挥原有设计的驱动能力。同时摩擦导致的驱动轮损耗增大，维护周期也会缩短。
[0004]因此针对上述问题，对于四舵轮底盘，为了及时对舵轮姿态进行纠偏，提高舵轮姿态精度，需设计一种四舵轮底盘的新型运动控制方案，保证纠偏的及时性，以最大限度的减少拉扯。

技术实现思路

[0005]本专利技术的提供一种四舵轮底盘的新型运动控制方法方法及系统，可以保证纠偏的及时性，以最大限度的减少拉扯。
[0006]第一方面，提供一种四舵轮底盘的新型运动控制方法，包括以下步骤：
[0007]获取底盘当前偏差数据；
[0008]根据所述底盘当前偏差数据，计算两个虚拟舵轮的角度；
[0009]根据两个所述虚拟舵轮的角度，计算四个实际舵轮的姿态数据；
[0010]根据四个所述实际舵轮的姿态数据控制电机对四个实际舵轮的姿态进行调整。
[0011]根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述“根据所述底盘当前偏差数据，计算两个虚拟舵轮的角度”步骤，具体包括以下步骤：
[0012]虚拟舵轮包括：前虚拟舵轮及后虚拟舵轮；
[0013]所述前虚拟舵轮的角度Front
Angle
的计算公式如下：
[0014][0015]所述后虚拟舵轮的角度Back
Angle
的计算公式如下：
[0016][0017]式中，Front
Mag
为前传感器采集到的底盘当前偏差数据；Back
Mag
为后传感器采集到
的底盘当前偏差数据；Length1为虚拟舵轮与临近的传感器之间的距离。
[0018]根据第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述“根据两个所述虚拟舵轮的角度，计算四个实际舵轮的姿态数据”步骤，具体包括以下步骤：
[0019]根据前虚拟舵轮的角度Front
Angle
，及后虚拟舵轮的角度Back
Angle
；
[0020]当检测到Front
Angle
>0且Back
Angle
＝0；或者，Front
Angle
<0且Back
Angle
＝0时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；
[0021]当检测到Front
Angle
＝0且Back
Angle
>0；或者，Front
Angle
＝0且Back
Angle
<0时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；
[0022]当检测到Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、且底盘旋转中心位于底盘右下侧；或者，Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、且底盘旋转中心位于底盘右上侧，或者，Front
Angle
<0、Back
Angle
>0、且底盘旋转中心位于底盘左下侧；或者，Front
Angle
<0、Back
Angle
>0、且底盘旋转中心位于底盘左上侧时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；
[0023]当检测到Front
Angle
>0、Back
Angle
>0、且ABS(Front
Angle
)>ABS(Back
Angle
)；或者，Front
Angle
<0、Back
Angle
<0、且ABS(Front
Angle
)>ABS(Back
Angle
)，或者，Front
Angle
>0、Back
Angle
>0、且ABS(Front
Angle
)<ABS(Back
Angle
)；或者，Front
Angle
<0、Back_Angle<0、且ABS(Front
Angle
)<ABS(Back
Angle
)时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；
[0024]当检测到Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、ABS(Front
Angle
)＝ABS(Back
Angle
)、且底盘旋转中心位于底盘右侧；或者，Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、ABS(Front
Angle
)＝ABS(Back
Angle
)、且底盘旋转中心位于底盘左侧时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；
[0025]并分别计算四个实际舵轮的运行速度。
[0026]根据第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述“当检测到Front
Angle
>0且Back
Angle
＝0；或者，Front
Angle
<0且Back
Angle
＝0时，分别计算四个实际舵轮的运行角度”步骤，具体包括以下步骤：
[0027]当检测到Front
Angle
>0且Back
Angle
＝0时，计算左前实际舵轮的运行角度A
lf
的公式如下：
[0028][0029]右前实际舵轮的运行角度A
rf
的公式如下：
[0030][0031]左后实际舵轮的运行角度A
lb
及右后实际舵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四舵轮底盘的新型运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取底盘当前偏差数据；根据所述底盘当前偏差数据，计算两个虚拟舵轮的角度；根据两个所述虚拟舵轮的角度，计算四个实际舵轮的姿态数据；根据四个所述实际舵轮的姿态数据控制电机对四个实际舵轮的姿态进行调整。2.如权利要求1所述的四舵轮底盘的新型运动控制方法方法，其特征在于，所述“根据所述底盘当前偏差数据，计算两个虚拟舵轮的角度”步骤，具体包括以下步骤：虚拟舵轮包括：前虚拟舵轮及后虚拟舵轮；所述前虚拟舵轮的角度Front
Angle
的计算公式如下：所述后虚拟舵轮的角度Back
Angle
的计算公式如下：式中，Front
Mag
为前传感器采集到的底盘当前偏差数据；Back
Mag
为后传感器采集到的底盘当前偏差数据；Length1为虚拟舵轮与临近的传感器之间的距离。3.如权利要求1所述的四舵轮底盘的新型运动控制方法方法，其特征在于，所述“根据两个所述虚拟舵轮的角度，计算四个实际舵轮的姿态数据”步骤，具体包括以下步骤：根据前虚拟舵轮的角度Front
Angle
，及后虚拟舵轮的角度Back
Angle
；当检测到Front
Angle
>0且Back
Angle
＝0；或者，Front
Angle
<0且Back
Angle
＝0时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；当检测到Front
Angle
＝0且Back
Angle
>0；或者，Front
Angle
＝0且Back
Angle
<0时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；当检测到Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、且底盘旋转中心位于底盘右下侧；或者，Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、且底盘旋转中心位于底盘右上侧，或者，Front
Angle
<0、Back
Angle
>0、且底盘旋转中心位于底盘左下侧；或者，Front
Angle
<0、Back
Angle
>0、且底盘旋转中心位于底盘左上侧时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；当检测到Front
Angle
>0、Back
Angle
>0、且ABS(Front
Angle
)>ABS(Back
Angle
)；或者，Front
Angle
<0、Back
Angle
<0、且ABS(Front
Angle
)>ABS(Back
Angle
)，或者，Front
Angle
>0、Back
Angle
>0、且ABS(Front
Angle
)<ABS(Back
Angle
)；或者，Front
Angle
<0、Back_Angle<0、且ABS(Front
Angle
)<ABS(Back
Angle
)时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；当检测到Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、ABS(Front
Angle
)＝ABS(Back
Angle
)、且底盘旋转中心位于底盘右侧；或者，Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、ABS(Front
Angle
)＝ABS(Back
Angle
)、且底盘旋转中心位于底盘左侧时，分别计算四个实际舵轮的运行角度；并分别计算四个实际舵轮的运行速度。4.如权利要求3所述的四舵轮底盘的新型运动控制方法方法，其特征在于，所述“当检测到Front
Angle
>0且Back
Angle
＝0；或者，Front
Angle
<0且Back
Angle
＝0时，分别计算四个实际舵
轮的运行角度”步骤，具体包括以下步骤：当检测到Front
Angle
>0且Back
Angle
＝0时，计算左前实际舵轮的运行角度A
lf
的公式如下：右前实际舵轮的运行角度A
rf
的公式如下：左后实际舵轮的运行角度A
lb
及右后实际舵轮的运行角度A
rb
的公式如下：A
lb
＝A
rb
＝0；当检测到Front
Angle
<0且Back
Angle
＝0时，计算左前实际舵轮的运行角度A
lf
的公式如下：右前实际舵轮的运行角度A
rf
的公式如下：左后实际舵轮的运行角度A
lb
及右后实际舵轮的运行角度A
rb
的公式如下：A
lb
＝A
rb
＝0；式中，R为底盘旋转半径；Length2为前实际舵轮与对应后实际舵轮之间的距离；Width为左前实际舵轮与右前实际舵轮之间的距离。5.如权利要求3所述的四舵轮底盘的新型运动控制方法方法，其特征在于，所述“当检测到Front
Angle
＝0且Back
Angle
>0；或者，Front
Angle
＝0且Back
Angle
<0时，分别计算四个实际舵轮的运行角度”步骤，具体包括以下步骤：当检测到Front
Angle
＝0且Back
Angle
>0时，计算左前实际舵轮的运行角度A
lf
及右前实际舵轮的运行角度A
rf
的公式如下：A
lf
＝A
rf
＝0；左后实际舵轮的运行角度A
lb
的公式如下：右后实际舵轮的运行角度A
rb
的公式如下：
当检测到Front
Angle
＝0且Back
Angle
<0时，计算左前实际舵轮的运行角度A
lf
及右前实际舵轮的运行角度A
rf
的公式如下：A
lf
＝A
rf
＝0；左后实际舵轮的运行角度A
lb
的公式如下：右后实际舵轮的运行角度A
rb
的公式如下：式中，R为底盘旋转半径；Length2为前实际舵轮与对应后实际舵轮之间的距离；Width为左前实际舵轮与右前实际舵轮之间的距离。6.如权利要求3所述的四舵轮底盘的新型运动控制方法方法，其特征在于，所述“当检测到Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、且底盘旋转中心位于底盘右下侧；或者，Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、且底盘旋转中心位于底盘右上侧，或者，Front
Angle
<0、Back
Angle
>0、且底盘旋转中心位于底盘左下侧；或者，Front
Angle
<0、Back
Angle
>0、且底盘旋转中心位于底盘左上侧时，分别计算四个实际舵轮的运行角度”步骤，具体包括以下步骤：当检测到Front
Angle
>0、Back
Angle
<0、且底盘旋转中心位于底盘右下侧时，计算左前实际舵轮的运行角度A
lf
的公式如下：右前实际舵轮的运行角度A
rf
的公式如下：左后实际舵轮的运行角度A
lb
的公式如下：
右后实际舵轮的运行角度A
rb
的公式如下：当检测到Front
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王作昌，李大伟，
申请(专利权)人：法睿兰达科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：