[發明專利]一種全地形機器人控制方法及全地形機器人

有效

• 申請號: 202110283601.8
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113510678B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 蘭毅;王新中;尹大祥
• 申請（專利權）人: 行星算力（深圳）科技有限公司
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J19/00;B25J19/02
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲;陳香蘭

1.一種全地形機器人控制方法，其特征在于，包括步驟A和步驟D；

所述步驟A包括：采集機器人的行駛通道圖像，根據所述行駛通道圖像獲取通道狀態，所述通道狀態包括可正常通行、可升高跨越、可降低通行和不可通行四種，當所述通道狀態為可升高跨越時，抬高所述機器人重心高度直至順利跨越，當所述通道狀態為可降低通行時，降低所述機器人重心高度直至順利通過；

所述步驟D包括：當機器人轉彎時，實時獲取機器人機體的當前線速度和當前角速度，根據當前線速度和當前角速度得到機器人重心朝向轉彎側的橫向目標偏移量，調節機器人兩側支撐機構的高度使得機器人重心朝向轉彎側的橫向偏移量達到所述橫向目標偏移量；

在所述步驟D中，所述橫向目標偏移量Δd為：

Δd＝ωvH/g，其中，ω表示機器人機體的當前角速度，v表示機器人機體的當前線速度，H表示機器人當前重心高度，g表示重力加速度。

2.如權利要求1所述的全地形機器人控制方法，其特征在于，還包括步驟B，所述步驟B包括：設置機體俯仰角允許范圍，實時獲取機器人的機體俯仰角；當所述機體俯仰角在時間T1內連續超出所述機體俯仰角允許范圍時，抬高所述機器人重心高度進入俯仰角保護模式；當進入俯仰角保護模式后，若所述機體俯仰角在時間T2內連續未超出所述機體俯仰角允許范圍時，降低所述機器人重心高度退出俯仰角保護模式；所述T1和T2均大于0。

3.如權利要求1或2所述的全地形機器人控制方法，其特征在于，還包括步驟C，所述步驟C包括：設置機器人機體的目標翻滾角，獲取機器人機體的當前翻滾角，通過當前翻滾角和目標翻滾角獲取機器人兩側的目標高度差，調節機器人兩側支撐機構的高度使得兩側的高度差達到所述目標高度差。

4.如權利要求1所述的全地形機器人控制方法，其特征在于，步驟A之前還包括啟動步驟：當機器人啟動時，抬高所述機器人的重心高度；

所述全地形機器人控制方法最后還具有停止步驟：當機器人停止時，降低所述機器人的重心高度。

5.如權利要求3所述的全地形機器人控制方法，其特征在于，在所述步驟C中，通過如下公式獲得機器人兩側的目標高度差Δh；

所述Δh＝D(tanα-tanβ)，其中，所述D表示機器人兩側行駛機構之間的距離，所述α表示機器人機體的當前翻滾角，所述β表示機器人機體的目標翻滾角。

6.一種全地形機器人，其特征在于，包括機體、分別設于所述機體兩側的兩個行駛機構，每側行駛機構通過獨立受控的高度可伸縮調節的支撐機構與機體連接，所述機體上設置有AI攝像頭、IMU模塊，所述行駛機構上設置有采集所述行駛機構速度的編碼器，以及還包括控制器，所述控制器分別與AI攝像頭、IMU模塊、編碼器和支撐機構的高度調節部連接；

所述控制器根據AI攝像頭輸出的行駛道路圖像、IMU模塊輸出的機體俯仰角和機體翻滾角、以及編碼器輸出的行駛機構的速度，按照權利要求1-5之一所述的全地形機器人控制方法調節支撐機構的高度以保持機器人穩定。

7.如權利要求6所述的全地形機器人，其特征在于，還包括設于所述機體底部的減震墊。

8.如權利要求6所述的全地形機器人，其特征在于，所述行駛機構為車輪機構。

9.如權利要求8所述的全地形機器人，其特征在于，所述編碼器包括測量左輪速度的第一編碼器和測量右輪速度的第二編碼器，所述控制器根據第一編碼器輸出的左輪速度和第二編碼器輸出的右輪速度得到機器人機體的線速度v和角速度ω，所述線速度v＝(v_l+v_r)/2，所述角速度ω＝(v_r-v_l)/D，其中，v_l表示左輪速度，v_r表示右輪速度,D表示機器人左右輪之間的距離。