[发明专利]基于ROS操作系统的机器人速度控制方法及装置

权利要求书

1.基于ROS操作系统的机器人速度控制方法，其特征在于在原有的速度控制流程中增加速度加权节点，通过所述速度加权节点对机器人的速度进行加权处理，减缓机器人控制过程中的速度突变，所述方法包括如下步骤：

基于指数加权平均方法编写速度加权节点；

所述速度加权节点订阅速度发布节点发布的速度指令话题，并获取下一时刻的机器人期望速度；

所述速度加权节点订阅机器人状态发布节点发布的话题，并获取当前时刻的机器人实际速度；

基于机器人期望速度和机器人实际速度计算机器人加速度；

基于机器人加速度和预设的加速度阈值，判断是否进行指数加权，如果需要进行指数加权，对机器人期望速度进行指数加权平均，将指数加权平均后的机器人期望速度作为所述速度加权节点发布的速度，如果不需要进行指数加权，将所述机器人期望速度作为所述速度加权节点发布的速度；

将所述速度加权节点发布的速度发布至相关速度订阅节点以控制机器人底盘的速度；

加权节点t时刻发布的加权后的速度与订阅的期望速度关系如下：

v_t＝βv_t-1+(1-β)θ_t

其中，v_t为t时刻经过指数加权后的机器人期望速度，v_t-1为t-1时刻速度加权节点发布的机器人期望速度，v₀为订阅的机器人实际速度，θ_t为t时刻订阅的机器人期望速度，β为指数加权平均系数，β∈[0，1]。

2.根据权利要求1所述的基于ROS操作系统的机器人速度控制方法，其特征在于所述速度加权节点包括：

速度订阅模块，所述速度订阅模块用于订阅速度发布节点发布的速度指令话题，获取下一时刻的机器人期望速度，并用于订阅机器人状态发布节点发布的话题，获取当前时刻的机器人实际速度；

加速度计算模块，所述加速度计算模块用于基于机器人期望速度和机器人实际速度计算机器人加速度；

速度加权模块，所述速度加权模块用于设定加速度阈值，基于计算机器人加速度以及加速度阈值判断是否进行指数加权，如果需要进行指数加权，对机器人期望速度进行指数加权平均，将指数加权平均后的机器人期望速度作为所述速度加权节点发布的速度，如果不需要进行指数加权，将所述机器人期望速度作为所述速度加权节点发布的速度；

速度发布模块，所述速度发布模块用于将所述速度加权节点发布的速度发布至相关速度订阅节点以控制机器人底盘的速度。

3.根据权利要求1所述的基于ROS操作系统的机器人速度控制方法，其特征在于机器人加速度计算公式为：

机器人加速度＝(机器人期望速度—机器人实际速度)/时间。

4.根据权利要求1所述的基于ROS操作系统的机器人速度控制方法，其特征在于通过比较机器人加速度的绝对值与预设的加速度阈值的大小，来判断是否进行指数加权；

如果机器人加速度的绝对值大于预设的加速度阈值，对机器人期望速度进行指数加权平均；

如果机器人加速度的绝对值小于预设的加速度阈值，不需对机器人期望速度进行指数加权平均。

5.根据权利要求3所述基于ROS操作系统的机器人速度控制方法，其特征在于如果机器人加速度的绝对值小于预设的加速度阈值，不需对机器人期望速度进行指数加权平均，加权节点t时刻发布的速度与订阅的机器人期望速度关系如下：

v_t＝θ_t。

6.装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；

所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行权利要求1至5中任一所述的基于ROS操作系统的机器人速度控制方法。

7.计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求1至5任一所述的基于ROS操作系统的机器人速度控制方法。