[发明专利]定向控制方法和装置

说明书

本申请公开了一种定向控制方法和装置。所述方法包括在同一时刻，获取本端的至少两个第一姿态数据，其中，至少两个第一姿态数据中每个第一姿态数据对应的生成因子均不同；对本端全部的第一姿态数据进行卡尔曼滤波处理，得到本端的第二姿态数据；根据目标位置和本端位置确定定向方向数据，并根据定向方向数据与第二姿态数据确定定向转动数据。本申请解决了水下机器人的定向方向经常发生错误，需要多次尝试调整定向方向，才能到达目标位置，降低了水下机器人的工作效率的技术问题。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种定向控制方法和装置。

背景技术

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。因为，水下机器人需要在水下广泛的区域内进行搜索、取样等工作，因此，工作时需要对水下机器人的定向控制，以使水下机器人在水下广泛的区域内运行至目标位置。

现有技术中，水下机器人的定向控制方法，通过本端建立的机器坐标系获取本端的实时姿态数据，再根据目标位置确定定向方向，水下机器人沿着定向方向运行到达目标位置。

在实施本申请实施例的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中，获取实时姿态数据都是基于自身建立的机器坐标系，水下机器人的实时姿态的参照数据单一，并不能准确地反映水下机器人的实时姿态，导致水下机器人的定向方向经常发生错误，需要多次尝试调整定向方向，才能到达目标位置，降低了水下机器人的工作效率。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种定向控制方法和装置，以解决水下机器人的定向方向经常发生错误，需要多次尝试调整定向方向，才能到达目标位置，降低了水下机器人的工作效率的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供的一种定向控制方法，用于对水下机器人的运行数据进行数据处理，本定向控制方法包括：

在同一时刻，获取本端的至少两个第一姿态数据，其中，至少两个第一姿态数据中每个第一姿态数据对应的生成因子均不同；

对本端全部的第一姿态数据进行卡尔曼滤波处理，得到本端的第二姿态数据；

根据目标位置和本端位置确定定向方向数据，并根据定向方向数据与第二姿态数据确定定向转动数据。

可选地，对本端全部的第一姿态数据进行卡尔曼滤波处理，得到本端的第二姿态数据，包括：

对本端全部的第一姿态数据进行卡尔曼滤波处理，得到本端的第三姿态数据；

获取本端的参考角度数据，并根据参考角度数据对第三姿态数据进行矫正，得到第二姿态数据。

可选地，获取本端的参考角度数据，包括：

通过磁力计得到本端相对大地磁场北的参考角度数据。

可选地，生成因子为本端所受重力时，获取本端的至少两个第一姿态数据包括：

建立大地坐标系和本端的机器坐标系；

根据本端所受重力在大地坐标系中的分量以及在机器坐标系中的分量，获取生成因子为本端所受重力的第一姿态数据。

可选地，生成因子为本端的实时角速度时，获取本端的至少两个第一姿态数据包括：

通过陀螺仪获取本端的实时角速度，得到测算数据；

对测算数据进行数据转换，得到生成因子为实时角速度的第一姿态数据。

第二方面，本申请实施例提供的一种定向控制装置，用于对水下机器人的运行数据进行数据处理，本定向控制装置包括：