[发明专利]四轮八驱机器人底盘里程计合成方法及系统在审

专利信息
申请号: 202210262276.1 申请日: 2022-03-17
公开(公告)号: CN114608607A 公开(公告)日: 2022-06-10
发明(设计)人: 马辰;高明;崔欣;王建华 申请(专利权)人: 山东新一代信息产业技术研究院有限公司
主分类号: G01C22/00 分类号: G01C22/00
代理公司: 济南信达专利事务所有限公司 37100 代理人: 孙园园
地址: 250100 山东省济南市高新*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 四轮八驱 机器人 底盘 里程计 合成 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种四轮八驱机器人底盘里程计合成方法,其特征在于,该方法是通过IMU方向角度变化数据融合轮速传感器的线速度数据,合成四轮八驱机器人底盘里程计数据;四轮八驱机器人底盘里程计数据包括两部分数据,分别为:

前进速度,即线速度;

转向速度,即角速度。

2.根据权利要求1所述的四轮八驱机器人底盘里程计合成方法,其特征在于,所述线速度是通过轮毂电机接口获取,四个轮子的线速度分别为v1、v2、v3和v4

3.根据权利要求1所述的四轮八驱机器人底盘里程计合成方法,其特征在于,所述角速度具体如下:

由IMU的两次角度值相减得到转动角速度差Δθ;

底盘角速度ω的计算公式如下:

4.根据权利要求2所述的四轮八驱机器人底盘里程计合成方法,其特征在于,根据轮子的线速度获取对应底盘线速度值,公式如下:

其中,a表示底盘的宽度;b表示底盘的长度;vc1、vc2、vc3及vc4分别表示四个轮子的线速度对应求取的底盘的线速度值。

5.根据权利要求4所述的四轮八驱机器人底盘里程计合成方法,其特征在于,对底盘的线速度值vc1、vc2、vc3及vc4求平均值,获取底盘的线速度v,公式如下:

6.一种四轮八驱机器人底盘里程计合成系统,其特征在于,该系统包括,

IMU,用于获取方向角速度数据,进而获取转动角速度差值;

轮速传感器,用于获取各个轮子的速度数据;

融合模块,用于将方向角速度数据与轮速数据相融合,生成机器人底盘的里程计数据;四轮八驱机器人底盘里程计数据包括两部分数据,分别为:

前进速度,即线速度;

转向速度,即角速度。

7.根据权利要求6所述的四轮八驱机器人底盘里程计合成系统,其特征在于,所述线速度是通过轮毂电机接口获取,四个轮子的线速度分别为v1、v2、v3和v4

8.根据权利要求6所述的四轮八驱机器人底盘里程计合成系统,其特征在于,所述角速度具体如下:

由IMU的两次角度值相减得到转动角速度差Δθ;

底盘角速度ω的计算公式如下:

9.根据权利要求7所述的四轮八驱机器人底盘里程计合成系统,其特征在于,根据轮子的线速度获取对应底盘线速度值,公式如下:

其中,a表示底盘的宽度;b表示底盘的长度;vc1、vc2、vc3及vc4分别表示四个轮子的线速度对应求取的底盘的线速度值。

10.根据权利要求9所述的四轮八驱机器人底盘里程计合成系统,其特征在于,对底盘的线速度值vc1、vc2、vc3及vc4求平均值,获取底盘的线速度v,公式如下:

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