[发明专利]一种自平衡机器人运动控制方法及装置

权利要求书

1.一种自平衡机器人运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取自平衡机器人的实时姿态；

S2，对所获取的自平衡机器人的实时姿态进行控制，使其达到平衡状态；

S3，获取运动指令，并根据运动指令进行运动，在运动完成后返回步骤S2。

2.如权利要求1所述的自平衡机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤S2对所获取的自平衡机器人的实时姿态进行控制，使其达到平衡状态包括：

对所获取的自平衡机器人的实时姿态进行控制；

根据机器人重心设置控制目标，判断机器人是否处于平衡状态；

若机器人未处于平衡状态，则驱动电机调整姿态，直至转向处于平衡状态。

3.如权利要求2所述的自平衡机器人运动控制方法，其特征在于，所述根据机器人重心设置控制目标具体为将机器人在静止平衡时的重心角度设为控制目标。

4.如权利要求1所述的自平衡机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤S3，获取运动指令，并根据运动指令进行运动，在运动完成后返回步骤S2包括：

获取运动指令；

若运动指令为前进指令，则将设定控制值在系统的正方向上增加相应的值，并重新计算控制值进行前进运动，在前进运动完成后返回步骤S2；

若运动指令为后退指令，则将设定控制值在系统的正方向上减少相应的值；

并重新计算控制值进行后退，在后退运动完成后返回步骤S2；

若运动指令为转向指令则则向机器人的两个驱动轮发送一个差分速度完成转向运动，在转向运动完成后返回步骤S2。

5.如权利要求1所述的自平衡机器人运动控制方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括对各器件进行初始化。

6.如权利要求1所述的自平衡机器人运动控制方法，其特征在于，所述实时姿态由卡尔曼滤波算法得到。

7.一种自平衡机器人运动控制装置，其特征在于，包括：

实时姿态获取模块，指令获取模块以及控制模块；

所述实时姿态获取模块，获取自平衡机器人的实时姿态并将其发送至控制模块；

指令获取模块，获取上位机发送的运动指令并将所述运动指令发送至控制模块；

控制模块，根据所述指令获取模块发送的运动指令和所述实时姿态获取模块获取的实时姿态对自平衡机器人的实时姿态进行控制，使其达到平衡状态。

8.如权利要求7所述的自平衡机器人运动控制装置，其特征在于，所述实时姿态获取模块包括姿态检测传感器以及姿态解算单元；

所述姿态解算单元将态检测传感器检测的值通过卡尔曼滤波算法得到机器人的姿态角度。

9.如权利要求8所述的自平衡机器人运动控制装置，其特征在于，所述姿态检测传感器为集成加速度计与陀螺仪的六轴运动传感器。

10.如权利要求7所述的自平衡机器人运动控制装置，其特征在于，所述控制模块为绝对式PID控制器。