[发明专利]一种自平衡机器人及其控制方法

说明书

一种自平衡机器人，包括控制模块、轮驱动模块、传感器模块、轮组件、支撑件驱动模块和支撑件；轮驱动模块和支撑件驱动模块分别和控制模块连接；轮驱动模块和轮组件连接；支撑件驱动模块和支撑件连接；轮驱动模块、支撑件驱动模块和控制模块分别和传感器模块连接，传感器模块用于采集轮组件和支撑件的实时状态信息，并发送给轮驱动模块、支撑件驱动模块和控制模块。上述自平衡机器人，通过安装可控制的支撑件并配有传感器模块，通过控制模块的控制，完成支撑件的下放、回收等动作，能够实现自平衡机器人完全自动地启动及停止。能够防止自平衡机器人在启动或停止过程中的意外倾倒。此外，还提供上述自平衡机器人的控制方法。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种自平衡机器人及其控制方法。

背景技术

自平衡机器人是近年来新出现的一种机器人，由两轮平衡车衍生而来，机器人由两个轮子驱动。两轮平衡车在运行时由站在车上的操作者调整前后重心来保持站立或前进、后退，而自平衡机器人则是运行在无人接触的条件下通过控制器计算当前状态并发出指令驱动两个轮子进行动态调整，维持机器人站立或前进、后退。

此类两轮自平衡结构设备为了提高运动灵活性能以及减小整体体积，将整体设计成一种较特殊的结构，在运行时可以通过动态调整来保持平衡，但是在下电停止时由于结构特性无法自己保持稳定，需要通过增加支架、脚撑等机构来辅助支撑来达到稳定。目前国内的一些独轮或两轮平衡车，采用的是手动上下电解决方案。这些平衡车配有类似自行车的脚撑或支架，下电后需要手动扶住小车然后放下支架以防止小车倾倒，上电之前先手动收回支架然后再启动设备，整体的自动化智能性较低，用户体验较差。

自平衡机器人被设计成会用于远程监控、引领讲解等场景。在这种环境中，机器人可能处于四周无操作者的状态，采用手动上、下支架的方案并不合适。目前国内自平衡机器人成熟的方案较少，而关于其自动启动、停止的相关发明几乎没有。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种完全不需要人为参与地能够安全自动启动及停止的自平衡机器人及其控制方法。

一种自平衡机器人，包括控制模块、轮驱动模块、传感器模块、轮组件、支撑件驱动模块和支撑件；

所述轮驱动模块和所述支撑件驱动模块分别和所述控制模块连接；

所述轮驱动模块和所述轮组件连接，所述轮驱动模块用于驱动所述轮组件运动；

所述支撑件驱动模块和所述支撑件连接，所述支撑件驱动模块用于驱动所述支撑件下放或回收；

所述轮驱动模块、所述支撑件驱动模块和所述控制模块分别和所述传感器模块连接，所述传感器模块用于采集所述轮组件和所述支撑件的实时状态信息，所述传感器模块将所述轮组件的实时状态信息发送给所述轮驱动模块，所述传感器模块将所述支撑件的实时状态信息发送给所述支撑件驱动模块，所述传感器模块将所述轮组件和所述支撑件的实时状态信息发送给所述控制模块。

在一个实施例中，所述控制模块包括机器人控制单元和自平衡控制单元，所述机器人控制单元和所述自平衡控制单元连接，所述轮驱动模块和所述支撑件驱动模块分别和所述自平衡控制单元连接，所述传感器模块和所述自平衡控制单元连接。

在一个实施例中，所述支撑件为电动支架或电动脚蹬。

在一个实施例中，所述传感器模块包括第一传感器单元和第二传感器单元，所述控制模块和所述轮驱动模块分别和所述第一传感器单元连接，所述控制模块和所述支撑件驱动模块分别和所述第二传感器单元连接。

一种自平衡机器人的控制方法，包括以下步骤：

S10、初始化，读取存储的配置参数及支撑件运动时状态切换的判断依据；

S20、检测所述支撑件的位置，判断所述支撑件是否处于下放位置，若否，则进入S25，若是，则进入S30；