[发明专利]一种蛇形机器人的翻倒自恢复方法

说明书

本发明提供一种蛇形机器人的翻倒自恢复方法，所述蛇形机器人包括依次连接的蛇头履带结构、关节结构和蛇尾履带结构，在蛇头履带结构的上方设置有传感器模块，其翻倒自恢复方法通过三轴加速度传感器判断是否翻倒，进一步的判断左翻或右翻，通过关节结构调整蛇形机器人的重心向右或向左，进行右翻扶正或左翻扶正，控制蛇形机器人继续运行。本方法使得机器人可发挥自身的越障、攀爬、翻倒自恢复功能到达矿山深处，探测井下事故破坏后的环境和人员情况，并利用无线通信手段将信息实时反馈到控制中心，辅助指挥人员进行紧急决策。对于进一步实现全矿自动、科学化、网络化管理具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种基于履带传动和关节控制的移动式机器人的控制方法，尤其是涉及一种蛇形机器人的翻倒自恢复方法。

背景技术

机器人在当今社会的应用越来越普遍，从大众商场的服务台机器人，到特种专业的运送物资机器人，人们希望通过机器人来代替人完成重复简单的工作。机器人行业的发展向越来越快速与先进，随着实际要求的不断增多，机器人所能实现的功能越来越丰富，其与真正人类相类似的结构也越来越完善。但意外翻倒问题仍然是目前机器人行业需要解决的重点问题。正常情况下，机器人可完成相应功能，而一旦意外翻倒，许多机器人则因缺少自扶正的能力，导致功能失效。

发明内容

本发明提供了一种蛇形机器人的翻倒自恢复方法，适用于基于履带和关节控制的纵向三段式移动机器人，用于解决机器人翻倒情况下的自我恢复问题，其技术方案如下所述：

一种蛇形机器人的翻倒自恢复方法，所述蛇形机器人包括依次连接的蛇头履带结构、关节结构和蛇尾履带结构，在蛇头履带结构的上方设置有传感器模块，其翻倒自恢复方法包括下列步骤：

S1：通过三轴加速度传感器获取机器人姿态；

S2：三轴加速度传感器发送数据至主控板；

S3：主控板对数据识别及处理，判断目前位置；

S4：如果判断没有翻倒，则返回步骤S1，继续获取机器人姿态；如果判断翻倒，则判断左翻还是右翻；

S5：判断左翻时，通过关节结构调整蛇形机器人的重心向右，进行右翻扶正；

S6：判断右翻时，通过关节结构调整蛇形机器人的重心向左，进行左翻扶正；

S7：主控板控制蛇形机器人继续运行。

其中，步骤S1中，对三轴加速度传感器设定获取姿态数据的间隔时间，所述间隔时间设定为10～20秒，在步骤S4中，判断翻倒的情况下，三轴加速度传感器处于一直工作状态。

所述三轴加速度传感器安装在主控板上，或者在蛇头履带结构、蛇尾履带结构各安装一个三轴加速度传感器。

第一关节能够控制蛇头履带结构实现左右摆动，第二关节能够控制蛇头履带结构实现上下摆动，第三关节能够控制蛇尾履带结构实现上下摆动，第四关节能够控制蛇尾履带结构实现左右摆动；步骤S5或步骤S6中，根据三轴加速度传感器判断蛇形机器人为左翻或右翻状态后，识别关节结构的四个关节位置，通过对四个关节的调整，进而调整蛇头履带结构以及蛇尾履带结构的位置，控制蛇形机器人的重心偏移，实现蛇形机器人右翻扶正或左翻扶正。

进一步的，步骤S5中，蛇形机器人为直行状态的左翻时，右翻扶正包括下列步骤：

2)调整第二关节，带动第一关节和蛇头履带结构向上旋转，旋转角度为60度-120度；

2)调整第四关节，控制蛇尾履带结构向右侧旋转，旋转20度-45度角，此时关节结构的左侧面接触地面；

3)调整第一关节，控制蛇头履带结构向右侧旋转，旋转角度为90度；