[發明專利]球形姿態控制方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202111404413.2
• 申請日: 2021-11-24
• 公開（公告）號: CN114371740A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 楊天奇;李波;段三軍;宋策
• 申請（專利權）人: 北京特種機械研究所
• 主分類號: G05D3/20
• 分類號: G05D3/20
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 程明

1.一種球形姿態控制方法，其特征在于，所述方法應用于一種球形姿態調整機構，所述球形姿態調整機構包括球形夾持機構、置于所述球形夾持機構下方的全向驅動輪組、以及置于所述全向驅動輪組的各個全向驅動輪的中心位置的視覺識別模塊，所述球形夾持機構的球表面上預先設置了目標數量的第一標識區域；所述方法包括：

確定所述球形夾持機構最終要轉到的目標位置的位置信息，其中，所述目標位置在所述球形夾持機構上唯一對應一個目標標記，且當所述球形夾持機構處于所述目標位置時，所述目標標記正對所述視覺識別模塊的視覺中心；

基于所述目標位置的位置信息以及各個第一標識區域的位置信息，控制所述全向驅動輪組進行轉動，以使所述球形夾持機構逐步轉動到所述目標位置；

當所述視覺識別模塊在所述視覺中心識別到所述目標標記后，控制所述全向驅動輪組停止轉動。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標標記位于預先設置在所述球形夾持機構的球表面上的第二標識區域內；

所述目標位置的位置信息包括第一位置信息和第二位置信息，其中，所述第一位置信息包括所述第二標識區域的中心點相對于世界坐標系零點的曲面位置坐標，所述第二位置信息包括所述目標標記相對于所述第二標識區域的中心點的曲面位置坐標。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述使所述球形夾持機構逐步轉動到所述目標位置，包括：

使所述球形夾持機構從所述初始位置開始逐步轉動到所述目標位置；

其中，所述球形夾持機構處于所述初始位置時，所述世界坐標系的原點處于所述球形夾持機構的球面最低點。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制所述全向驅動輪組進行轉動，包括：

控制所述全向驅動輪組依次進行第一次轉動、第二次轉動和第三次轉動；

其中，所述第一次轉動為沿著所述世界坐標系的Z軸順時針轉動第一角度，所述第一角度是根據所述第一位置信息中的橫向坐標、所述第二位置信息中的橫向坐標以及所述球形夾持機構的球體半徑計算得到；

所述第二次轉動為繞著所述世界坐標系的Y軸轉動第二角度，所述第二角度是根據所述第一位置信息中的縱向坐標、所述第二位置信息中的縱向坐標以及所述球形夾持機構的球體半徑計算得到；

所述第三次轉動為繞著所述世界坐標系的Z軸轉動第三角度，所述第三角度為所述目標標記相對于所述第二標識區域的中心點的位置夾角。

5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述控制所述全向驅動輪組進行轉動，包括：

利用伺服驅動器控制所述全向驅動輪組的電機轉速。

6.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述控制所述全向驅動輪組進行轉動，以使所述球形夾持機構逐步轉動到所述目標位置，包括：

在控制所述全向驅動輪組進行轉動使所述球形夾持機構運動的過程中，當所述視覺識別模塊識別到所述球形夾持機構上的任一第一標識區域時，根據識別到的該第一標識區域的區域位置和姿態角，對所述球形夾持機構進行姿態修正，以使所述球形夾持機構逐步轉動到所述目標位置。

7.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述全向驅動輪組包括均勻分布于所述球形夾持機構下方的三個全向驅動輪。