[发明专利]一种基于规则的移动机器人速度调节方法及系统

权利要求书

1.一种基于规则的移动机器人速度调节方法，其特征在于，包括：

基于移动机器人的设定速度和最低速度，计算参考路段长度；在参考路径上设置多个参考点，多个参考点间的参考路段弧长之和等于所述参考路段长度；

基于轮胎力学，根据各参考点处的参考路径曲率和移动机器人转向时保持侧向稳定性的最大侧向加速度，计算每个参考点对应的移动机器人的动力学期望速度；

基于运动几何关系，根据各参考点处的参考路径曲率、移动机器人轮距和最大速度，计算每个参考点对应的移动机器人的运动学期望速度；

选取每一参考点所对应的动力学期望速度、运动学期望速度以及设定速度中的最小值，作为相应参考点所对应的移动机器人的期望速度；

基于参考路段中所有参考点所对应的期望速度中的最小值、设定速度以及移动机器人当前的运行速度，确定移动机器人下一时刻的运行速度；

所述基于参考路段中所有参考点所对应的期望速度中的最小值、设定速度以及移动机器人当前的运行速度，确定移动机器人下一时刻的运行速度，包括：

寻找参考路段中所有参考点所对应的期望速度中的最小值和最小期望速度对应的参考点在参考路段点列中的位置：

其中，v_ei表示参考路段上第i个参考点对应的期望速度，v_emin为参考路段的期望速度最小值，k为最小期望速度对应的参考点在参考路段点列中的位置；

按照下列速度调节规则，确定移动机器人下一时刻的运行速度：

其中，s_1k表示第1个参考点与第k个参考点之间的参考路段的弧长，v表示移动机器人当前运行速度，T表示采样间隔，a表示恒定的移动机器人的加速度，v_s表示移动机器人的设定速度。

2.如权利要求1所述的基于规则的移动机器人速度调节方法，其特征在于，所述基于移动机器人的设定速度和最低速度，计算参考路段长度，包括：

基于移动机器人的设定速度和最低速度，采用下式，计算参考路段长度：

其中，v_s表示移动机器人的设定速度，v_l表示移动机器人的最低速度，a表示恒定的移动机器人的加速度，l表示参考路段长度。

3.如权利要求1所述的基于规则的移动机器人速度调节方法，其特征在于，所述基于轮胎力学，根据各参考点处的参考路径曲率和移动机器人转向时保持侧向稳定性的最大侧向加速度，计算每个参考点对应的移动机器人的动力学期望速度，包括：

基于轮胎力学，采用下式，根据各参考点处的参考路径曲率和移动机器人转向时保持侧向稳定性的最大侧向加速度，计算每个参考点对应的移动机器人的动力学期望速度：

其中，v_ed表示当前参考点所对应的动力学期望速度，c表示当前参考点处的参考路径曲率，a_max表示移动机器人转向时保持侧向稳定性的最大侧向加速度。

4.如权利要求1所述的基于规则的移动机器人速度调节方法，其特征在于，基于运动几何关系，根据各参考点处的参考路径曲率、移动机器人轮距和最大速度，计算每个参考点对应的移动机器人的运动学期望速度，包括：

基于运动几何关系，采用下式，根据各参考点处的参考路径曲率、移动机器人轮距和最大速度，计算每个参考点对应的移动机器人的运动学期望速度：

其中，v_ek表示当前参考点所对应的运动学期望速度，l_b表示移动机器人轮距，v_max表示移动机器人最大速度，c表示当前参考点处的参考路径曲率。