[發明專利]轉向控制方法、裝置及雙輪機器人

有效

• 申請號: 201710193147.0
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106926900B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 趙艷麗;程霖
• 申請（專利權）人: 歌爾科技有限公司
• 主分類號: B62D11/00
• 分類號: B62D11/00;B62D11/04
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 郭少晶;馬佑平

本發明公開了一種轉向控制方法、裝置及雙輪機器人，該雙輪機器人具有左輪電機和右輪電機，該轉向控制方法包括：計算左輪電機與右輪電機之間的實際轉速差值的絕對值；計算該絕對值與預設的目標轉速差值之間的偏差值；根據該偏差值確定轉向控制環的比例項；根據該比例項確定轉向控制環的轉向控制輸出量；在當前轉動方向為向左轉向時，增加轉向控制輸出量來調節用于驅動右輪電機的PWM信號，同時減少轉向控制輸出量來調節用于驅動左輪電機的PWM信號；在當前轉動方向為向右轉向時，增加轉向控制輸出量來調節用于驅動左輪電機的PWM信號，同時減少轉向控制輸出量來調節用于驅動右輪電機的PWM信號。

技術領域

本發明涉及雙輪機器人技術領域，更具體地，本發明涉及一種用于雙輪機器人的轉向控制方法、一種用于雙輪機器人的轉向控制裝置、及一種雙輪機器人。

背景技術

當前，兩輪呈左右對稱分布的移動式機器人已被廣泛應用在各個領域，例如娛樂類的雙輪機器人。該種雙輪機器人的左、右輪各由一個電機驅動，并依靠左、右輪的差速實現轉向。雙輪機器人的典型控制系統具有兩個控制環，分別為速度控制環和直立控制環，該種結構雖然比較簡單，但是，當左、右輪的差速過小時，便會出現轉不動甚至抖動的狀況，而當左、右輪的差速過大時，又會出現轉向跌倒的狀況，該種現象在雙輪機器人處于負重的狀態下將更加明顯。

發明內容

本發明實施例的一個目的是提供一種用于雙輪機器人的轉向控制的新的技術方案。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于雙輪機器人的轉向控制方法，所述雙輪機器人具有左輪電機和右輪電機，所述轉向控制方法包括：

計算所述左輪電機與所述右輪電機之間的實際轉速差值的絕對值；

計算所述絕對值與預設的目標轉速差值之間的偏差值；

根據所述偏差值確定轉向控制環的比例項；

根據所述比例項，確定所述轉向控制環的轉向控制輸出量；

確定所述雙輪機器人的當前轉動方向；

如果所述當前轉動方向為向左轉向，增加所述轉向控制輸出量來調節用于驅動所述右輪電機的PWM信號，同時減少所述轉向控制輸出量來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號；

如果所述當前轉動方向為向右轉向，增加所述轉向控制輸出量來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號，同時減少所述轉向控制輸出量來調節用于驅動所述右輪電機的PWM信號。

可選的是，所述方法還包括：

接收陀螺儀提供的所述雙輪機器人繞豎直軸轉動的角速度值；

計算所述轉向控制環的微分項等于微分時間乘以所述角速度值；

所述根據所述比例項，確定所述轉向控制環的轉向控制輸出量進一步為：

根據所述比例項和所述微分項，確定所述轉向控制輸出量。

可選的是，所述根據所述比例項和所述微分項，確定所述轉向控制輸出量進一步為：

確定所述轉向控制輸出量等于所述比例項與所述微分項之和。

可選的是，所述計算所述左輪電機與所述右輪電機之間的實際轉速差值的絕對值包括：

接收左輪電機的編碼器輸出的左輪脈沖信號，并計算所述左輪脈沖信號的脈沖數作為左輪脈沖數；

接收右輪電機的編碼器輸出的右輪脈沖信號，并計算所述右輪脈沖信號的脈沖數作為右輪脈沖數；

計算所述左輪脈沖數與所述右輪脈沖數的差值的絕對值作為所述實際轉速差值的絕對值。