[發明專利]跟隨機器人以及跟隨控制方法、跟隨控制系統

有效

• 申請號: 202110261544.3
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113110413B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 楊勇;盧泰錫
• 申請（專利權）人: 成都永奉科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 賴林東

1.跟隨控制方法，其特征在于，包括：

周期性獲取跟隨目標與跟隨機器人之間的相對位置；

判斷所述相對位置是否超出所述跟隨機器人預設的跟隨范圍，若未超出所述跟隨范圍則基于所述相對位置獲取輸出速度；

判斷所述跟隨機器人運動方向是否有障礙物，若有障礙物則獲取避障線速度，并以所述避障線速度作為所述跟隨機器人的驅動速度；若無障礙物則以所述輸出速度作為所述跟隨機器人的驅動速度；

其中，所述相對位置包括相對距離和相對角度，所述輸出速度包括輸出線速度和輸出角速度，獲取所述輸出速度的方法包括：

將所述相對距離輸入預設的PID線速度算法獲得所述輸出線速度；

將所述相對角度輸入預設的PID角速度算法獲得所述輸出角速度；

其中，獲取所述避障線速度的方法包括：

基于所述跟隨機器人預設的開始避障距離、緊急停車距離和停車預留距離構建避障算法；

將所述輸出線速度和所述跟隨機器人與障礙物之間的實際距離輸入所述避障算法獲得所述避障線速度，所述避障線速度的具體公式為：

其中，v₁避障線速度,v₂輸出線速度,d₁開始避障距離,d₂實際距離,d₃緊急停車距離,d₄停車預留距離。

2.根據權利要求1所述的跟隨控制方法，其特征在于，獲取所述相對位置的方法包括：

以所述跟隨機器人為原點構建相對坐標系；

基于所述跟隨目標在所述相對坐標系上的相對坐標獲得所述相對位置。

3.根據權利要求1所述的跟隨控制方法，其特征在于，所述跟隨控制方法包括：

若所述相對位置超出所述跟隨范圍，則所述跟隨機器人待機并持續刷新所述相對位置。

4.根據權利要求1所述的跟隨控制方法，其特征在于，所述跟隨控制方法包括：

獲取周期時間內由當前速度平滑變化到驅動速度的驅動加速度；

其中，所述驅動加速度包括驅動線加速度和驅動角加速度。

5.跟隨控制系統，其特征在于，包括：

定位模塊，周期性獲取跟隨目標與跟隨機器人之間的相對位置；

速度模塊，判斷所述相對位置是否超出所述跟隨機器人預設的跟隨范圍，若未超出所述跟隨范圍則基于所述相對位置獲取輸出速度；

避障模塊，判斷所述跟隨機器人運動方向是否有障礙物，若有障礙物則獲取避障線速度；

驅動輸出模塊，判斷是否存在避障線速度，若存在避障線速度則以所述避障線速度作為所述跟隨機器人的驅動速度，若不存在避障線速度則以所述輸出速度作為所述跟隨機器人的驅動速度；

其中，所述相對位置包括相對距離和相對角度，所述輸出速度包括輸出線速度和輸出角速度，獲取所述輸出速度的方法包括：

將所述相對距離輸入預設的PID線速度算法獲得所述輸出線速度；

將所述相對角度輸入預設的PID角速度算法獲得所述輸出角速度；

其中，獲取所述避障線速度的方法包括：

基于所述跟隨機器人預設的開始避障距離、緊急停車距離和停車預留距離構建避障算法；

將所述輸出線速度和所述跟隨機器人與障礙物之間的實際距離輸入所述避障算法獲得所述避障線速度，所述避障線速度的具體公式為：

其中，v₁避障線速度,v₂輸出線速度,d₁開始避障距離,d₂實際距離,d₃緊急停車距離,d₄停車預留距離。

6.根據權利要求5所述的跟隨控制系統，其特征在于，所述定位模塊包括：

定位標簽，所述定位標簽與跟隨目標位置一致；

定位基站，所述定位基站安置在跟隨機器人上。

7.根據權利要求5所述的跟隨控制系統，其特征在于：

遙控控制模塊，所述遙控控制模塊用于切換遙控模式直接將驅動速度發送給驅動輸出模塊。

8.跟隨機器人，其特征在于，包括：

權利要求5所述的跟隨控制系統，所述跟隨控制系統產生移動信號并發送；

車輪驅動模塊，所述車輪驅動模塊接收所述移動信號，并根據所述移動信號驅動跟隨機器人車輪運動。