[发明专利]一种农业机器人运动控制方法

权利要求书

1.一种农业机器人运动控制方法，其特征在于：

所述农业机器人有模拟人体的四只脚及双臂；

利用信息获取模块获取所述农业机器人及其周边的信息，包括：

通过双目视觉传感器及激光雷达获取周边信息；

通过四只脚上的位置传感器定位脚心的位置，以获得四只脚的位置信息；

通过速度和/或加速度传感器分别获取农业机器人的速度和/或水平加速度；

利用平衡度计算模块计算当前所述农业机器人的平衡度值；

利用稳定性判断模块基于想要调整的速度和/或加速度以及所述农业机器人的下一位置对应的平衡度值评估所述农业机器人的稳定性；所述稳定性是指在指定速度和/或加速度下保持所述农业机器人处于可控平衡度值下的度量；

基于所述稳定性判断模块的判断结果调整行进的所述速度和/或加速度，并在无法得出可行结果的情况下，进一步调整所述农业机器人的运动方向和/或增加所述双臂作为所述运动控制辅助；

所述平衡度值的计算依赖于四只脚的位置信息中的至少三个以及所述农业机器人的重心；

所述平衡度值的计算方式如下：

所述d表示当三只脚落地或四只脚落地时所形成的投影几何体的内切圆的直径；

所述D表示四只脚处于最大倾斜度落地展开时所形成的投影几何体的内切圆的直径；

所述h表示所述农业机器人的重心距离地面的高度；

所述H表示所述农业机器人四只脚处于最大倾斜度落地展开时的重心距离地面的高度；

所述σ²表示各个脚的位置高度的方差；

所述λ表示可调整选择的参数。

2.根据权利要求1所述的农业机器人运动控制方法，所述周边信息用于供农业机器人进行控制判断，辅助决策行进速度及加速度。

3.根据权利要求1所述的农业机器人运动控制方法，所述稳定性的计算方式如下：

所述w表示稳定性，所述V_max表示最大速度；所述v表示当前速度；所述p表示平衡度值；所述a表示加速度，所述β表示一可调整的常数参数；当ww₀时，所述稳定性判断模块的判断结果为稳定，否则为不稳定，其中，w₀为所述农业机器人的稳定性阈值。

4.一种农业机器人运动控制系统，其特征在于：

所述运动控制系统包括一农业机器人，所述农业机器人有模拟人体的四只脚及双臂；

所述运动控制系统利用信息获取模块获取所述农业机器人及其周边的信息，包括：

通过双目视觉传感器及激光雷达获取周边信息；

通过四只脚上的位置传感器定位脚心的位置，以获得四只脚的位置信息；

通过速度和/或加速度传感器分别获取农业机器人的速度和/或水平加速度；

利用平衡度计算模块计算当前所述农业机器人的平衡度值；

所述运动控制系统利用稳定性判断模块基于想要调整的速度和/或加速度以及所述农业机器人的下一位置对应的平衡度值评估所述农业机器人的稳定性；所述稳定性是指在指定速度和/或加速度下保持所述农业机器人处于可控平衡度值下的度量；

所述运动控制系统基于所述稳定性判断模块的判断结果调整行进的所述速度和/或加速度，并在无法得出可行结果的情况下，进一步调整所述农业机器人的运动方向和/或增加所述双臂作为所述运动控制辅助；所述平衡度值的计算依赖于四只脚的位置信息中的至少三个以及所述农业机器人的重心；

所述平衡度值的计算方式如下：

所述d表示当三只脚落地或四只脚落地时所形成的投影几何体的内切圆的直径；

所述D表示四只脚处于最大倾斜度落地展开时所形成的投影几何体的内切圆的直径；

所述h表示所述农业机器人的重心距离地面的高度；

所述H表示所述农业机器人四只脚处于最大倾斜度落地展开时的重心距离地面的高度；

所述σ²表示各个脚的位置高度的方差；

所述λ表示可调整选择的参数。

5.根据权利要求4所述的农业机器人运动控制系统，所述周边信息用于供农业机器人进行控制判断，辅助决策行进速度及加速度。

6.根据权利要求4所述的农业机器人运动控制系统，所述稳定性的计算方式如下：

所述w表示稳定性，所述V_max表示最大速度；所述v表示当前速度；所述p表示平衡度值；所述a表示加速度，所述β表示一可调整的常数参数，当ww₀时，所述稳定性判断模块的判断结果为稳定，否则为不稳定，其中，w₀为所述农业机器人的稳定性阈值。