[发明专利]一种基于机器人万向轮的卡住检测装置及卡住检测方法

说明书

本发明公开一种基于机器人万向轮的卡住检测装置、卡住检测方法、芯片及移动机器人，该卡住检测装置包括控制器1和压力检测结构2，压力检测组合结构2设置在万向轮3所在支柱与机身的连接处，用于通过采集机器人顶部表面受到向下的压力信号来检测机器人的被卡状态，当控制器1检测到所述压力信号转换为预设电平信号则确定机器人被卡住，其中预设电平信号是一个预设时间内稳定的电平信号且其转换对应的重量数值为机器人本体自重的预设倍数，且所述预设时间的时间长度比所述压力信号转换的脉冲式响应信号的任一脉冲波形的脉宽都要长。相对于现有技术，所述卡住检测装置的结构简单，检测效果准确。

技术领域

本发明属于智能家用电器领域，特别涉及一种基于机器人万向轮的卡住检测装置、卡住检测方法、芯片及移动机器人。

背景技术

轮式机器人一般采用两个驱动轮加平衡万向轮（一个或者两个）组成。机器人通过控制两个轮子正反转和速度，可以执行各种行为路线策略。装设万向轮的机器人行走比较灵活，但是需要通过配合传感器的检测才避免机器人进入到“困境”中不能解脱，例如卡在棍子上、跌落台阶、卡在低矮的家具墙角等等。对于机器人跌落，目前可以通过应用距离传感器检测高度距离来检测跌落区域，进而控制机器人不进入危险的跌落区域。对于机器人的顶部会卡住在家具底部的情形，中国实用新型申请文件CN207055443 U的处理方式是在机器人表面的碰撞检测部分增加可上下位移的保险杆，当保险杆受到障碍物向下的压力而往下移时，保险杠通过下压转轴推杆的右端而抬起转轴推杆的左端触发电控开关，以检测到机器人的顶部被障碍物卡住，然而这种装置上需要多种组件的设置组合，其结构相对比较复杂。

发明内容

本发明提供一种基于机器人万向轮的卡住检测装置。

一种基于机器人万向轮的卡住检测装置，所述卡住检测装置包括控制器1和压力检测结构2，压力检测结构2设置在万向轮3所在支柱与机身的连接处，并与控制器1连接，用于通过采集机器人顶部表面受到向下的压力信号以便控制器1检测机器人的被卡状态；控制器1，用于检测到所述压力信号转换对应的电信号为预设电平信号时，确定机器人被卡住。

进一步地，所述预设电平信号是一个预设时间内持续稳定的电平信号，且其转换对应的重量数值为机器人本体4自重的预设倍数；其中，所述预设倍数为大于或等于2的数值。

进一步地，控制器1，还用于检测到所述压力信号转换对应的电信号为脉冲式响应信号时，确定机器人没有被卡；其中，所述预设时间的时间长度比所述脉冲式响应信号的任一脉冲波形的脉宽都要长。

进一步地，当压力检测结构2为弹簧51与按键限位开关52的压力检测组合结构时，弹簧51设置在万向轮3所在支柱的顶部，按键限位开关52的另一端与弹簧51连接，控制器1与按键限位开关52的一端连接，用于根据弹簧51的形变量转换的电信号来检测机器人的被卡状态；其中所述形变量是弹簧51受到机器人顶部表面向下压力压缩产生的。

进一步地，当压力检测结构2为压力传感器6，用于采集所述压力信号。

一种基于所述卡住检测装置的卡住检测方法，包括如下步骤：所述卡住检测装置通过采集机器人顶部表面受到向下的压力信号来检测机器人的被卡状态，然后判断所述压力信号转换过来的电信号是否为所述预设电平信号，是则确定机器人被卡住。

进一步地，所述预设电平信号是一个预设时间内持续稳定的电平信号且其转换对应的重量数值为机器人本体自重的所述预设倍数；其中，所述预设倍数为大于或等于2的数值。

进一步地，所述卡住检测方法还包括，当检测到所述压力信号转换过来的电信号为所述脉冲式响应信号时，确定机器人没有卡住；其中，所述预设时间的时间长度比所述脉冲式响应信号的任一脉冲波形的脉宽都要长。

一种芯片，该芯片用于存储所述卡住检测方法所对应的程序算法。