[发明专利]一种行星轮式越障机器人爬楼梯控制方法

摘要

本发明公开了一种行星轮式越障机器人爬楼梯控制方法，包括如下步骤：1)保持越障机器人匀速直线前进，测量其同一驱动组中两行星轮组与前方台阶的距离及行星轮组的转速，并计算偏转角；2)计算各行星轮组的理论转速，并使行星轮组以计算得出的转速进行运动；3)检测当前的L1和L2，并计算当前的偏转角θ；4)判断当前偏转角θ是否超过预设值：若是，则转入步骤2)，若否，则控制机器人继续等速直线前进；5)判断两行星轮组是否到达阶梯：若否，则继续等速直线前进，若是，则两行星轮组一起翻转，翻越台阶；6)判断两行星轮组是否到达目的地：若否，则重复步骤1)～5)，若是，则结束运动。本发明具有控制操作简单，转向精度高等优点。

主权项

1.一种行星轮式越障机器人爬楼梯控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)初始状态下使越障机器人匀速直线前进，然后测量越障机器人同一驱动组中两行星轮组最前端与前方楼梯台阶的距离L1和L2，并测出各行星轮组的转速，根据所述L1和L2计算获得偏转角θ；(2)由偏转角控制算法计算出各行星轮组的理论转速，并将计算得出的理论转速输入到各行星轮组的电机驱动器中以驱动行星轮组运动；所述由偏转角控制算法计算出各行星轮组的理论转速包括：(2.1)首先计算越障机器人位姿调整的周期时间T： T = k 1 × L 1 + L 2 ( ω 1 + ω 2 ) × r ; ]]>式中：k1为比例修正系数，ω1,ω2分别为行星轮组中左右两轮的转速，r为行星轮组中单个轮子的半径；(2.2)然后计算位姿调整的幅值A： A = k 2 θ T ; ]]>式中：k2为比例系数，θ为偏转角；(2.3)再计算转速的差值： Δ ω = A s i n ( 2 π T × t ) ; ]]>式中：t为一周期内位姿调整经历的时间，t∈(0,T)；(2.4)最后计算出行星轮式越障机器人同一驱动组中两行星轮组的理论转速ω1'、ω2'：ω1'＝ω1+Δω,ω2'＝ω2-Δω；(3)经过一个调整周期后检测当前的L1和L2，并计算当前的偏转角θ；(4)判断当前偏转角θ是否超过预设值：若是，则转入步骤(2)，若否，则控制越障机器人继续匀速直线前进；(5)判断越障机器人驱动组中两行星轮组是否到达阶梯：若否，则继续匀速直线前进，若是，则两行星轮组一起翻转，翻越台阶；(6)判断两行星轮组是否到达目的地：若否，则进入新的位姿调整过程，重复步骤(1)～(5)，若是，则结束运动，以此方式完成行星轮式越障机器人爬楼梯的控制。