[發(fā)明專利]自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)、方法、自平衡機(jī)器人及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010119463.5
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN111309016B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎雄;周誠;熊坤;張東勝;張正友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 騰訊科技（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王娟

公開了一種自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)、方法、自平衡機(jī)器人及介質(zhì)，該自平衡機(jī)器人包括多個(gè)電機(jī)，該控制方法包括：獲取自平衡機(jī)器人的自平衡狀態(tài)，得到自平衡狀態(tài)信息；接收包括運(yùn)動(dòng)校正信息的輸入控制信息，其中，所述運(yùn)動(dòng)校正信息為自平衡機(jī)器人的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息，且所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息包括自平衡機(jī)器人的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向數(shù)據(jù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)中的至少一部分；根據(jù)所述自平衡狀態(tài)信息和所述運(yùn)動(dòng)校正信息生成電機(jī)控制數(shù)據(jù)；基于所述電機(jī)控制數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)該自平衡機(jī)器人的多個(gè)電機(jī)中至少一部分電機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能及機(jī)器人領(lǐng)域，更具體地涉及一種自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)、方法、自平衡機(jī)器人及介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著人工智能及機(jī)器人技術(shù)在民用和商用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，基于人工智能及機(jī)器人技術(shù)的自平衡機(jī)器人在智能交通、智能家居等領(lǐng)域起到日益重要的作用，也面臨著更高的要求。

目前的自平衡機(jī)器人通常采用控制器-驅(qū)動(dòng)器-電機(jī)的控制方法來實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)控制以保持其在運(yùn)動(dòng)過程中具有良好自平衡狀態(tài)，通過設(shè)置傳感器實(shí)時(shí)檢測自平衡機(jī)器人的自平衡狀態(tài)信息，并通過控制器基于該自平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算以生成電機(jī)控制數(shù)據(jù)，控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。然而，這樣的控制方法下，傳感器所檢測的數(shù)據(jù)類型單一、檢測精度低；控制器處需要高實(shí)時(shí)性地解算以實(shí)現(xiàn)對(duì)自平衡車的及時(shí)調(diào)控，無法運(yùn)行復(fù)雜算法；且該方法軟硬件結(jié)構(gòu)簡單，可擴(kuò)展性和可移植性較低，僅能夠滿足單一功能自平衡機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制需求，對(duì)于具有復(fù)合功能的自平衡機(jī)器人，采用上述方法會(huì)使系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)混亂，維護(hù)效率低，且不利于機(jī)器人功能集成。

因此，需要一種在實(shí)現(xiàn)自平衡機(jī)器人的良好自平衡狀態(tài)的前提下，能夠使得自平衡機(jī)器人實(shí)現(xiàn)多種功能，且具有較高的實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性的自平衡機(jī)器人控制方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上問題，本公開提供了一種自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)、方法、自平衡機(jī)器人及介質(zhì)。利用本公開提供的自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng)可以在實(shí)現(xiàn)自平衡機(jī)器人的良好自平衡狀態(tài)的前提下，能夠使得自平衡機(jī)器人實(shí)現(xiàn)多種功能，且具有較高的實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性，且該方法具有良好的魯棒性。

根據(jù)本公開的一方面，提出了一種自平衡機(jī)器人控制方法，包括：獲取自平衡機(jī)器人的自平衡狀態(tài)，得到自平衡狀態(tài)信息；接收包括運(yùn)動(dòng)校正信息的輸入控制信息，其中，所述運(yùn)動(dòng)校正信息為自平衡機(jī)器人的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息，且所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息包括自平衡機(jī)器人的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向數(shù)據(jù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)中的至少一部分；根據(jù)所述自平衡狀態(tài)信息和所述運(yùn)動(dòng)校正信息生成電機(jī)控制數(shù)據(jù)；基于所述電機(jī)控制數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)該自平衡機(jī)器人的多個(gè)電機(jī)中至少一部分電機(jī)。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：在算法庫中設(shè)置第一自平衡控制算法和第二自平衡控制算法；其中，根據(jù)所述自平衡狀態(tài)信息和所述運(yùn)動(dòng)校正信息生成電機(jī)控制數(shù)據(jù)包括：調(diào)用第一自平衡控制算法，并且利用第一自平衡控制算法對(duì)該目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息與該自平衡狀態(tài)信息進(jìn)行處理，生成電機(jī)控制數(shù)據(jù)；且其中，所述方法還包括：在未接收到輸入控制信息或該輸入控制信息的運(yùn)動(dòng)校正信息為缺省的情況下，通過第二自平衡控制算法對(duì)該自平衡狀態(tài)信息進(jìn)行處理，得到電機(jī)控制數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施例中，所述自平衡機(jī)器人包括至少兩個(gè)自平衡模式，且所述輸入控制信息還包括指示所述自平衡機(jī)器人的目標(biāo)自平衡模式的目標(biāo)模式信息，所述目標(biāo)自平衡模式為所述至少兩個(gè)自平衡模式之一，其中，根據(jù)所述自平衡狀態(tài)信息生成所述電機(jī)控制數(shù)據(jù)包括：基于該目標(biāo)模式信息及自平衡機(jī)器人的當(dāng)前模式信息，確定目標(biāo)自平衡算法，基于該目標(biāo)自平衡算法對(duì)該自平衡狀態(tài)信息進(jìn)行處理，得到電機(jī)控制數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施例中，基于該目標(biāo)模式信息及自平衡機(jī)器人的當(dāng)前模式信息確定目標(biāo)自平衡算法包括：根據(jù)所述當(dāng)前模式信息與所述目標(biāo)模式信息生成過渡模式信息，并在算法庫中獲取與該過渡模式信息相對(duì)應(yīng)的第一自平衡算法；根據(jù)目標(biāo)自平衡模式，在算法庫中獲取與該目標(biāo)自平衡模式相對(duì)應(yīng)的第二自平衡算法；將該第一自平衡算法和該第二自平衡算法共同作為目標(biāo)自平衡算法。