[發明專利]直線控制方法、裝置及雙輪機器人

在審

• 申請號: 201710193757.0
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106950958A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 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: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 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

1.一種用于雙輪機器人的直線控制方法，所述雙輪機器人具有左輪電機和右輪電機，其特征在于，所述直線控制方法包括：

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；

根據所述角速度值計算得到所述雙輪機器人繞所述豎直軸轉動的角度值；

確定直線控制環的比例項等于比例系數乘以所述角度值；

根據所述比例項確定所述直線控制環的直線控制輸出量；

增加所述直線控制輸出量來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號和用于驅動所述右輪電機的PWM信號。

2.根據權利要求1所述的直線控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

計算所述直線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直線控制環的直線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直線控制輸出量。

3.根據權利要求2所述的直線控制方法，其特征在于，所述根據所述比例項和所述微分項確定所述直線控制輸出量進一步為：

確定所述直線控制輸出量等于所述比例項與所述微分項之和。

4.根據權利要求1、2或3所述的直線控制方法，其特征在于，所述增加所述直線控制輸出量調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號和用于驅動所述右輪電機的PWM信號進一步為：

在設定的控制周期內，逐漸遞增地完成所述直線控制輸出量的增加來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號和用于驅動所述右輪電機的PWM信號。

5.根據權利要求4所述的直線控制方法，其特征在于，所述逐漸遞增地完成所述直線控制輸出量的增加來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號和用于驅動所述右輪電機的PWM信號進一步為：

線性遞增地完成所述直線控制輸出量的增加來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號和用于驅動所述右輪電機的PWM信號。

6.一種用于雙輪機器人的直線控制裝置，所述雙輪機器人具有左輪電機和右輪電機，其特征在于，所述直線控制裝置包括：

接收模塊，用于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；

角度計算模塊，用于根據所述角速度值計算得到所述雙輪機器人繞所述豎直軸轉動的角度值；

比例計算模塊，用于確定直線控制環的比例項等于比例系數乘以所述角度值；

輸出量計算模塊，用于根據所述比例項確定所述直線控制環的直線控制輸出量；以及，

執行模塊，用于增加所述直線控制輸出量來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號和用于驅動所述右輪電機的PWM信號。

7.根據權利要求6所述的直線控制裝置，其特征在于，所述直線控制裝置還包括：

微分計算模塊，用于計算所述直線控制環的微分項等于微分時間乘以所述角速度值；

所述輸出量計算模塊具體用于根據所述比例項和所述微分項確定所述直線控制輸出量。

8.根據權利要求7所述的直線控制裝置，其特征在于，所述輸出量計算模塊具體用于確定所述直線控制輸出量等于所述比例項與所述微分項之和。

9.根據權利要求6、7或8所述的直線控制裝置，其特征在于，所述執行模塊具體用于在設定的控制周期內，逐漸遞增地完成所述直線控制輸出量的增加來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號和用于驅動所述右輪電機的PWM信號。

10.根據權利要求9所述的直線控制裝置，其特征在于，所述執行模塊具體用于線性遞增地完成所述直線控制輸出量的增加來調節用于驅動所述左輪電機的PWM信號和用于驅動所述右輪電機的PWM信號。

11.一種用于雙輪機器人的直線控制裝置，包括存儲器和處理器，其特征在于，所述存儲器用于存儲指令，所述指令用于控制所述處理器進行操作以執行根據權利要求1至5中任一項所述的直線控制方法。

12.一種雙輪機器人，具有左輪電機、右輪電機和陀螺儀，所述陀螺儀被設置為用于采集所述雙輪機器人繞豎直軸轉動的角速度值，其特征在于，所述雙輪機器人還包括權利要求6-11中任一項所述的直線控制裝置。