[发明专利]一种适用于月面巡视器的通用移动控制方法

权利要求书

1.一种适用于月面巡视器的通用移动控制方法，其特征在于，

步骤一：首先确定8种控制单元，其中控制单元1至4在移动多电机控制方式下使用，控制单元5至8在GNC算法控制方式下使用；下面进行具体说明：

1）控制单元1至4均对4个转向电机与6个驱动电机进行控制；4个转向电机分为左侧转向电机和右侧转向电机两类，其中左侧转向电机包括左前转向电机和左后转向电机，右侧转向电机包括右前转向电机和右后转向电机；6个驱动电机分为左侧驱动电机和右侧驱动电机两类，其中左侧驱动电机包括左前驱动电机、左中驱动电机和左后驱动电机，右侧驱动电机包括右前驱动电机、右中驱动电机和右后驱动电机；

控制单元1包括a直行前进和b直行停止；

a.直行前进，根据需要设置控制时间；4个转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为0；左侧驱动电机的3个电机速度均设为10度/秒，右侧驱动电机的3个电机速度均设为-10度/秒；

b.直行停止，在需要紧急停止时使用；4个转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为0；6个驱动电机的电机速度均设为0；

控制单元2包括a直行后退和b直行停止；

a.直行后退，根据需要设置控制时间；4个转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为0；左侧驱动电机的3个电机速度均设为-10度/秒，右侧驱动电机的3个电机速度均设为10度/秒；

b.直行停止，在需要紧急停止时使用；4个转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为0；6个驱动电机的电机速度均设为0；

控制单元3包括：a原地转弯状态设置、b原地左转、c原地转弯停止和d原地转弯状态恢复；

a.原地转弯状态设置：左前转向电机和右后转向电机的电机速度均设为5度/秒，转向角度均设为57度；左后转向电机和右前转向电机的电机速度均设为-5度/秒，转向角度均设为-57度；6个驱动电机的电机速度均设为0；

b.原地左转，根据需要设置控制时间：左前转向电机和右后转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为57度；左后转向电机和右前转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为-57度；左前驱动电机、左后驱动电机、右前驱动电机和右后驱动电机的电机速度均设为-20度/秒；左中驱动电机和右中驱动电机速度均设为-12度/秒；

c.原地转弯停止，在需要紧急停止时使用；左前转向电机和右后转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为57度；左后转向电机和右前转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为-57度；6个驱动电机的电机速度均设为0；

d.原地转弯状态恢复；左前转向电机和右后转向电机的电机速度均设为5度/秒，转向角度均设为0；左后转向电机和右前转向电机的电机速度均设为-5度/秒，转向角度均设为0；6个驱动电机的电机速度均设为0；

控制单元4包括：a原地转弯状态设置、b原地右转、c原地转弯停止和d原地转弯状态恢复；

a.原地转弯状态设置；左前转向电机和右后转向电机的电机速度均设为5度/秒，转向角度均设为57度；左后转向电机和右前转向电机的电机速度均设为-5度/秒，转向角度均设为-57度；6个驱动电机的电机速度均设为0；

b.原地右转，根据需要设置控制时间：左前转向电机和右后转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为57度；左后转向电机和右前转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为-57度；左前驱动电机、左后驱动电机、右前驱动电机和右后驱动电机的电机速度均设为20度/秒；左中驱动电机和右中驱动电机速度均设为12度/秒；

c.原地转弯停止，在需要紧急停止时使用；左前转向电机和右后转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为57度；左后转向电机和右前转向电机的电机速度均设为0，转向角度均设为-57度；6个驱动电机的电机速度均设为0；

d.原地转弯状态恢复；左前转向电机和右后转向电机的电机速度均设为5度/秒，转向角度均设为0；左后转向电机和右前转向电机的电机速度均设为-5度/秒，转向角度均设为0；6个驱动电机的电机速度均设为0；

2）控制单元5，GNC算法控制下的直行前进：闭环控制，期望运动曲率设为0，期望运动里程设为0，期望运动时间根据需要设定；

控制单元6，GNC算法控制下的直行后退：闭环控制，期望运动曲率设为0，期望运动里程设为0，期望运动时间根据需要设定；

控制单元7，GNC算法控制下的原地左转：原地转弯角度根据需要设定；

控制单元8，GNC算法控制下的原地右转：原地转弯角度根据需要设定；

步骤二：选择每种基本控制单元进行组合并且移动到目标点，具体步骤如下：

1）确定月面巡视器的控制方式；

如果月面巡视器使用移动多电机控制方式，则使用控制单元1～4；如果月面巡视器使用GNC算法控制方式，则使用控制单元5～8；

2）根据月面巡视器初始航向角和目标位置调整月面巡视器航向角，

首先确定月面巡视器当前位置A点与目标位置B点连线方向和月面巡视器当前方向所成的夹角α，月面巡视器当前方向定义为+X方向并判断目标位置B点在当前+X方向的左侧或右侧，之后按照如下方法调整航向角：

a.如果目标位置在当前+X方向的右侧，且夹角α≤90度，使用控制单元4或8原地右转将+X方向对准目标位置；

b.如果目标位置在当前+X方向的左侧，且夹角α≤90度，使用控制单元3或7原地左转将+X方向对准目标位置；

c.如果目标位置在当前+X方向的右侧，且夹角α>90度，使用控制单元3或7原地左转将-X方向对准目标位置；

d.如果目标位置在当前+X方向的左侧，且夹角α>90度，使用控制单元4或8原地右转将-X方向对准目标位置；

3）直行移动

a.经过航向角调整后，如果当前+X方向对准目标位置，使用控制单元1或5直行前进，移动到目标位置；

b.经过航向角调整后，如果当前-X方向对准目标位置，使用控制单元2或6直行后退，移动到目标位置。