[发明专利]一种自稳定载物台控制方法、载物台及移动装置

说明书

本发明公开了一种自稳定载物台控制方法、载物台及移动装置。方法包括：设置目标姿态，执行以下步骤：S1，获取载物台当前纵向加速度a_x、当前横向加速度a_y、当前竖直方向加速度a_z、当前俯仰角α和当前翻滚角β；S2，根据a_x和a_y计算能够抵抗载物台当前水平面内惯性力的计算俯仰角α_c和计算翻滚角β_c；根据a_z计算能够抵抗载物台竖直方向惯性力的计算高度h_c；S3，根据当前俯仰角α、当前翻滚角β、载物台的当前高度h、计算俯仰角α_c、计算翻滚角β_c和计算高度h_c调节载物台的俯仰角、翻滚角和高度使载物台保持目标姿态。保证载物台保持目标姿态的同时抵抗机器人在x、y、z轴方向上的扰动，控制量统一，能解决多场景下的复杂任务。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种自稳定载物台控制方法、载物台及移动装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，移动装置得到了广泛的应用，机器人的工作场景越来越复杂，需要携带的传感器也越来越多，如何在复杂场景下保证机器人所携带的货物或传感器的稳定成为越来越重要的问题。

现有技术中申请号为CN201810943036.1的中国专利公开了一种基于自稳定平台的移动服务系统，该系统在移动服务机器人经过颠簸不平或倾斜的路面时，其上面的载物台在执行机构、连杆及万向轴的作用下，能进行自动调节保持载物台面水平稳定，当移动服务机器人由于避障等原因急停或再次启动时，自稳定平台使得载物台面在滑块的带动下沿滑轨移动，能够在一定程度上抵消移动服务机器人的加速度的影响，避免了物品的倾倒、掉落。但是，该专利载物平台无法升降，不能提供横向和竖直方向的缓冲，无法确保横向和竖直方向的自稳定，且载物台只能保持水平，无法满足保持其他倾角的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种自稳定载物台控制方法、载物台及移动装置。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种自稳定载物台控制方法，设置载物台的目标姿态，所述目标姿态包括目标高度h_t、目标俯仰角α_t和目标翻滚角β_t，在移动所述载物台的过程中实时或定期执行以下步骤：步骤S1，获取载物台水平面内当前纵向加速度a_x和当前横向加速度a_y，以及当前竖直方向加速度a_z、当前俯仰角α和当前翻滚角β；步骤S2，根据载物台当前纵向加速度a_x和当前横向加速度a_y计算能够抵抗载物台当前水平面内惯性力的计算俯仰角α_c和计算翻滚角β_c；根据载物台当前竖直方向加速度a_z计算能够抵抗载物台竖直方向惯性力的计算高度h_c；步骤S3，根据当前俯仰角α、当前翻滚角β、载物台的当前高度h、计算俯仰角α_c、计算翻滚角β_c和计算高度h_c调节载物台的俯仰角、翻滚角和高度使载物台保持目标姿态。

上述技术方案：通过当前纵向加速度和当前横向加速度获得载物台抵抗当前水平面内惯性力的计算俯仰角和计算翻滚角，通过当前竖直方向加速度获得载物台抵抗竖直方向惯性力的计算高度，结合当前俯仰角α、当前翻滚角β、载物台的当前高度h、计算俯仰角α_c、计算翻滚角β_c和计算高度h_c调节载物台的俯仰角、翻滚角和高度使载物台保持目标姿态，实现了在保证载物台保持目标姿态的同时抵抗机器人在x、y、z三轴方向上的扰动，能够升降载物台，能提供横向和竖直方向的缓冲，控制量统一，但能解决多场景下的复杂任务。