[發(fā)明專利]多模態(tài)變形輪及其控制方法、裝置、電子設備和存儲介質

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011344520.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112455155B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 姚言章;徐淇瑋;徐浩;梁聰慧
• 申請（專利權）人: 騰訊科技（深圳）有限公司
• 主分類號: B60B19/02
• 分類號: B60B19/02;B62D57/024;B60K7/00;B25J5/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權代理有限公司 11291
• 代理人: 李娟

本申請涉及自動控制技術領域，尤其涉及多模態(tài)變形輪及其控制方法、裝置、電子設備和存儲介質，用以提高變形輪的環(huán)境適應能力。其中，變形輪包括：輪體，控制輪體轉動的第一電機，轉動裝配在輪體上的控制部，控制控制部轉動的第二電機，至少兩組可伸縮腿部部件，每組可伸縮腿部部件包括兩條腿桿，兩條腿桿的第一端轉動連接形成連接端，第一腿桿的第二端與控制部轉動連接，第二腿桿的第二端與輪體轉動連接；第二電機驅動控制部轉動，帶動可伸縮腿部部件的兩條腿桿轉動，以使連接端向輪體邊沿運動并伸出輪體邊沿，或以使連接端以及兩條腿桿從輪體邊沿外收回至輪體邊沿以內(nèi)。本申請通過可伸縮腿部部件實現(xiàn)變形，以增強環(huán)境適應能力。

技術領域

本申請涉及自動控制技術領域，尤其涉及多模態(tài)變形輪及其控制方法、裝置、電子設備和存儲介質。

背景技術

現(xiàn)階段，各類具有不同性能的車輛或機器人廣泛運用到了城市交通、農(nóng)業(yè)、軍事、航空航天等領域中。不過，目前，輪式運動機器人的輪子部分多以傳統(tǒng)圓輪結構為主，主要應用于平坦路面的運動。由于其大量采用普通圓輪結構，無法根據(jù)實際情況改變結構參數(shù)，存在著對路面要求高、越障能力不足、抓地力不強等缺陷。

與傳統(tǒng)輪子相比，具有變形功能的輪子，不僅可實現(xiàn)傳統(tǒng)輪子的運動模式，還可以通過自身變形的方式，增強輪子對環(huán)境的適應能力，使其具有一定的越障能力和彈跳能力，以大大降低對路面的要求。從而如何增強變形輪的環(huán)境適應能力是一個需要考慮的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供多模態(tài)變形輪及其控制方法、裝置、電子設備和存儲介質，用以提高變形輪的環(huán)境適應能力。

本申請實施例提供的一種多模態(tài)變形輪，包括：

輪體，控制所述輪體轉動的第一電機，轉動裝配在所述輪體上的控制部，控制所述控制部轉動的第二電機，以及至少兩組可伸縮腿部部件，其中：

每組可伸縮腿部部件包括兩條腿桿，其中第一腿桿的第一端與第二腿桿的第一端轉動連接形成連接端，所述第一腿桿的第二端與所述控制部轉動連接，所述第二腿桿的第二端與所述輪體轉動連接；

所述第二電機驅動所述控制部相對于所述輪體以第一轉動方向轉動時，帶動每組可伸縮腿部部件的兩條腿桿轉動，以使每組可伸縮腿部部件的連接端向所述輪體邊沿運動并伸出所述輪體邊沿，所述第二電機驅動所述控制部相對于所述輪體以第二轉動方向轉動時，每組可伸縮腿部部件的連接端以及兩條腿桿從所述輪體邊沿外收回至所述輪體邊沿以內(nèi)，所述第一轉動方向和所述第二轉動方向相反。

本申請實施例提供的一種機器人，包括至少一個腿部，每個腿部裝配有上述任一項所述的多模態(tài)變形輪。

本申請實施例提供的一種多模態(tài)變形輪的控制方法，包括：

獲取用于指示所述變形輪運動模態(tài)切換的控制指令，以及所述第一電機和所述第二電機當前的狀態(tài)參數(shù)；

根據(jù)所述控制指令以及所述狀態(tài)參數(shù)，獲得將所述變形輪由當前運動模態(tài)切換為目標運動模態(tài)時，用于控制所述第一電機轉動的第一控制參數(shù)，以及用于控制所述第二電機轉動的第二控制參數(shù)；

根據(jù)第一控制參數(shù)控制所述第一電機的轉動，以控制所述輪體的運動，以及根據(jù)第二控制參數(shù)控制所述第二電機的轉動，以控制所述可伸縮腿部部件的伸縮，實現(xiàn)所述變形輪運動模態(tài)的切換控制。

可選的，將所述變形輪在連續(xù)小跳模態(tài)的跳躍運動劃分為站立相、騰空相和著地相三個階段；所述通過控制所述變形輪在落地時的著地角度，改變所述變形輪著地點的位置，以控制所述變形輪的跳躍水平速度，具體包括：

當著地角度小于預設角度時，所述變形輪離開著地相的速度小于所述變形輪進入著地相的速度；或者，當著地角度大于預設角度時，所述變形輪離開著地相的速度大于所述變形輪進入著地相的角度；