[发明专利]滚刷式全向行走的机器人及其行走控制方法

说明书

本申请提供了滚刷式全向行走的机器人，包括底盘，所述底盘上设有兼作行走轮的至少三个转动滚刷，所述转动滚刷绕其轴线转动，所述底盘上设有点B，所述至少三个转动滚刷绕所述点B周向均匀分布，且各转动滚刷的轴线在底盘上的投影穿过所述点B。本申请中，通过调节各转动滚刷的转速，可实现扫地机器人进行全向行走，同时由于转动滚刷兼作行走轮，因此扫地机器人在行走的时候可以清洁行走过的路径，十分方便。

【技术领域】

本申请涉及行走机器人技术领域，尤其涉及一种滚刷式全向行走的机器人及其行走控制方法。

【背景技术】

当前大多数扫地机器人使用的双轮差速模型，在运动的时候会受到限制，只能前进后退，圆心转弯，机器不够灵活。

【发明内容】

为了提高扫地机器人的行走灵活性，本申请提供了一种滚刷式全向行走的机器人。

本申请由以下技术方案实现的：

滚刷式全向行走的机器人，包括底盘，所述底盘上设有兼作行走轮的至少三个转动滚刷，所述转动滚刷绕其轴线转动，所述底盘上设有点B，所述至少三个转动滚刷绕所述点B周向均匀分布，且各转动滚刷的轴线在底盘上的投影穿过所述点B。

如上所述的滚刷式全向行走的机器人，所述底盘上设有与各个转动滚刷相对应用于驱动转动滚刷转动的驱动电机。

如上所述的滚刷式全向行走的机器人，所述转动滚刷的外周侧上设有拖布。

如上所述的滚刷式全向行走的机器人，所述点B位于所述底盘的几何中心。

如上所述的滚刷式全向行走的机器人，所述底盘上设有三个转动滚刷或四个转动滚刷。

如上所述的滚刷式全向行走的机器人行走控制方法，包括如下步骤：

S1，根据移动路径计算得出移动过程中机器人运动参数，所述机器人运动参数包括机器人转动角速度w_bz的大小和方向，机器人移动速度V的大小和方向；

S2，中央控制单元接收所述机器人运动参数，并根据机器人转动角速度w_bz的大小和方向以及机器人移动速度V的大小和方向计算得出各转动滚刷的转速u；

S3，根据计算得出的各转动滚刷的转速u控制各转动滚刷对应转动。

如上所述的滚刷式全向行走的机器人行走控制方法，在步骤S2中，中央控制单元以机器人所在环境建立世界坐标系{S}和以底盘上的点B为原点建立相对机器人固定不动的机器坐标系{E}，机器坐标系{E}与世界坐标系{S}的偏转角设为θ，对单个转动滚刷进行计算时，该转动滚刷线速度V₁的方向与机器坐标系{E}的X轴夹角为Ψ，该转动滚刷线速度V₁的方向与世界坐标系{S}的X轴夹角α＝θ+Ψ，所述机器人移动速度V的方向与世界坐标系{S}的X轴夹角为β，所述机器人移动速度V在世界坐标系{S}的X轴的速度v_bx为：

v_bx＝V*cos(β)；

所述机器人移动速度V在世界坐标系{S}的y轴的速度v_by为：

v_by＝V*sin(β)；

所述转动滚刷的线速度V₁为：

V₁＝-w_bz*d+v_bx*cos(α)+v_by*sin(α)；

其中d为转动滚刷中心至点B在水平面的投影距离，w_bz为机器人转动角速度，α为转动滚刷线速度V₁的方向与世界坐标系{S}的X轴的夹角；