[发明专利]一种轮式机器人防滑爬坡控制方法

权利要求书

1.一种轮式机器人防滑爬坡控制方法，其特征在于，包括：

根据轮式机器人的当前方位信息，确定行驶的路径方向；

根据所述路径方向更新所述当前方位信息，并获取所述轮式机器人所处道路的坡道角度，以及所述轮式机器人的横滚角；

根据所述坡道角度和所述横滚角与各自对应阈值的比较结果，确定所述轮式机器人的防滑爬坡控制策略，并根据所述防滑爬坡控制策略控制所述轮式机器人的行驶状态；

所述根据所述坡道角度和所述横滚角与各自对应阈值的比较结果，确定所述轮式机器人的防滑爬坡控制策略，包括：

若所述坡道角度小于坡道角度阈值，且所述横滚角小于横滚角阈值，则确定所述防滑爬坡控制策略为模糊控制策略；

若所述坡道角度大于等于坡道角度阈值，且所述横滚角小于等于横滚角阈值，则确定所述防滑爬坡控制策略为控制所述轮式机器人的车头方向与坡道方向一致，且控制所述轮式机器人的速度方向与路径方向一致的控制策略；

若所述坡道角度小于坡道角度阈值，且所述横滚角大于等于横滚角阈值；则确定所述防滑爬坡控制策略为根据所述轮式机器人是否能够进行横向移动的判断结果，再进行判断的控制策略；

若所述坡道角度大于等于坡道角度阈值，且所述横滚角大于横滚角阈值，则确定所述防滑爬坡控制策略为不采用任何控制策略；

所述根据所述轮式机器人是否能够进行横向移动的判断结果，再进行判断的控制策略，包括：

若所述判断结果为所述轮式机器人能够进行横向移动，则确定所述防滑爬坡控制策略为控制所述轮式机器人进行横向移动的控制策略；

若所述判断结果为所述轮式机器人不能够进行横向移动，则确定所述防滑爬坡控制策略为模糊控制策略；

所述轮式机器人防滑爬坡控制方法还包括：

若所述坡道角度大于等于坡道角度阈值，且所述横滚角大于横滚角阈值，则控制所述轮式机器人进行原地旋转，以使得按照预设幅度值不断调小所述横滚角，直到所述横滚角小于等于横滚角阈值；

所述根据轮式机器人的当前方位信息，确定行驶的路径方向，包括：

根据轮式机器人的当前方位信息，获取规划路径点集，并根据所述规划路径点集，确定行驶的路径方向；

所述当前方位信息包括位置和航向；相应的，所述根据轮式机器人的当前方位信息，获取规划路径点集，包括：

根据所述位置和所述航向，接收调度系统发送的在所述位置之前的n个连续路径点的经纬度坐标，并确定所述n个连续路径点的经纬度坐标为所述规划路径点集；n为大于等于2的整数；

所述根据所述规划路径点集，确定行驶的路径方向，包括：

根据如下公式计算所述路径方向：

angle_i-1,i＝(180/pi)*arctan2(y,x)

其中，angle_i-1,i为第i-1个路径点到第i个路径点之间的路径方向角、x和y分别为第i-1个路径点到第i个路径点之间的距离长度值在x轴方向上的分量值和在y轴方向上的分量值、pi为π、ln g_i为第i个路径点的经度、lat_i为第i个路径点的纬度；

所述获取所述轮式机器人所处道路的坡道角度，包括：

根据如下公式计算所述坡道角度：

其中，θ为所述坡道角度、Roll为所述横滚角、Pitch为所述轮式机器人的俯仰角。

2.根据权利要求1所述的轮式机器人防滑爬坡控制方法，其特征在于，所述控制所述轮式机器人的车头方向与坡道方向一致，且控制所述轮式机器人的速度方向与路径方向一致的控制策略，通过如下公式实现：

α＝(angle_i-1,i-Yaw)*pi/180

其中，angle_i-1,i为路径点i-1至路径点i的路径方向角，Yaw为所述轮式机器人的车头方向与坡道方向一致时的航向角，α为所述轮式机器人的合成速度与车头方向的夹角，V_x,V_y,V分别为所述轮式机器人的横向速度、纵向速度和合成速度、pi为π。