[發(fā)明專(zhuān)利]一種攀爬機(jī)器人的控制方法及攀爬機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010563197.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111650955B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁寧;張文超;鄭振糧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市人工智能與機(jī)器人研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/08
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王學(xué)強(qiáng)

1.一種攀爬機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述攀爬機(jī)器人包括攀爬主體以及設(shè)置于所述攀爬主體上的涵道推進(jìn)器及抱緊單元，所述攀爬主體用于套設(shè)被攀爬物體；所述方法包括：

確定所述攀爬機(jī)器人需要攀爬至的目標(biāo)位置；

依據(jù)所述攀爬機(jī)器人的重量及所述被攀爬物體相對(duì)于地面的傾斜角度，確定目標(biāo)推力的大小和方向；

控制所述涵道推進(jìn)器輸出所述大小以及所述方向的目標(biāo)推力，以使所述攀爬機(jī)器人沿著所套設(shè)的被攀爬物體飛行；

當(dāng)所述攀爬機(jī)器人的實(shí)時(shí)飛行位置與所述目標(biāo)位置相同，控制所述抱緊單元抱緊所述被攀爬物體；

所述控制所述涵道推進(jìn)器輸出所述大小以及所述方向的目標(biāo)推力，包括：

依據(jù)所述目標(biāo)推力的方向，設(shè)置所述涵道推進(jìn)器的涵道相對(duì)于地面的傾斜角度；

依據(jù)所述目標(biāo)推力的大小，確定所述涵道推進(jìn)器的電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

其中，所述涵道的傾斜角度以及所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速用于使所述涵道推進(jìn)器輸出所述目標(biāo)推力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攀爬機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

確定所述攀爬機(jī)器人的期望姿態(tài)角；

依據(jù)所述攀爬機(jī)器人的期望姿態(tài)角和所述攀爬機(jī)器人在飛行過(guò)程中的自轉(zhuǎn)信息，確定目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

依據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對(duì)所述涵道推進(jìn)器進(jìn)行控制，以使所述攀爬機(jī)器人在飛行過(guò)程中的姿態(tài)角為所述期望姿態(tài)角。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攀爬機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述確定所述攀爬機(jī)器人的期望姿態(tài)角，包括：

根據(jù)所述被攀爬物體在底面坐標(biāo)系的偏轉(zhuǎn)角度，確定所述攀爬機(jī)器人的期望偏航角度；

接收所述攀爬機(jī)器人的期望滾轉(zhuǎn)角度以及所述攀爬機(jī)器人的期望俯仰角度；

其中，所述期望偏航角度、所述期望滾轉(zhuǎn)角度以及所述期望俯仰角度用于表示所述期望姿態(tài)角。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攀爬機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述涵道推進(jìn)器為多個(gè)；

所述依據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對(duì)所述涵道推進(jìn)器進(jìn)行控制，包括：

將所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配至多個(gè)所述涵道推進(jìn)器，以使所述攀爬機(jī)器人在飛行過(guò)程中的姿態(tài)角為所述期望姿態(tài)角。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攀爬機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取三軸加速度計(jì)采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；

獲取三軸陀螺儀采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；

獲取測(cè)距設(shè)備所獲得的距離數(shù)據(jù)；

依據(jù)所述三軸加速度計(jì)采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)、所述三軸陀螺儀采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和所述測(cè)距設(shè)備所獲得的距離數(shù)據(jù)確定所述攀爬機(jī)器人的實(shí)時(shí)飛行位置；

檢測(cè)所述攀爬機(jī)器人的實(shí)時(shí)飛行位置與所述目標(biāo)位置是否相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攀爬機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述依據(jù)所述三軸加速度計(jì)采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)、所述三軸陀螺儀采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和所述距離數(shù)據(jù)確定所述攀爬機(jī)器人的實(shí)時(shí)飛行位置，包括：

對(duì)所述三軸加速度計(jì)采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)、所述三軸陀螺儀采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和測(cè)距設(shè)備所獲得的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理獲得目標(biāo)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，所述濾波處理包括卡爾曼濾波、低通濾波、互補(bǔ)濾波中的任意一種；

依據(jù)所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)確定所述攀爬機(jī)器人的實(shí)時(shí)飛行位置。