[发明专利]轨迹跟随实时控制方法、装置和控制系统以及存储介质

说明书

本申请涉及一种轨迹跟随实时控制方法、装置和控制系统以及存储介质，通过获取跟随物与标签之间的初始数据；将所述初始数据按照所述预设计算规则计算并转化，获取所述标签与所述跟随物的驱动中心点之间的转换数据；根据所述转换数据设定运动参数，并根据所述运动参数建立PI运动控制方程；根据所述PI运动控制方程控制所述跟随物的行走轨迹。能够将跟随物中心调整到跟随物的驱动轮中心F点，将参照参数换算后，可以更准确的知道“标签”与驱动轮中心之间的相对角度和距离，使得跟随物可以在不同角度偏差形成不同的跟随速度。合理的跟随速度可以使得跟随物行走的轨迹更逼近标签行走的轨迹，并且跟随过程中跟随物的速度平滑，运行稳定。

技术领域

本公开涉及控制工程领域，尤其涉及一种轨迹跟随实时控制方法、装置和控制系统以及存储介质。

背景技术

随着半导体行业的兴起，物联网、机器人等智能设备得到快速发展，市面上出现了很多跟随人行走的产品，如：跟随行李箱、跟随高尔夫球车、跟随玩具，其原理为：跟随物可以检测到人手中拿着或者人体上佩戴的标签，可以测量出标签与跟随物之间的相对角度和距离。

在实际应用控制中，使用两个PID，一个控制跟随物的角速度，一个控制跟随物的线速度。当跟随物距离标签比较远并且偏差角度比较大时，跟随物行走的轨迹会是一个大弧；或者跟随物先旋转方向，等跟随物正对标签时再前进。

采用上述的跟随方法，跟随行为比较僵硬，这就使得跟随物不能紧跟标签(人)的轨迹，从而使得跟随物容易碰撞到路途中的障碍物。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种轨迹跟随实时控制方法、装置和控制系统以及存储介质，通过将“标签”映射到“角度距离测量设备”所在平面的距离和角度，将跟随物中心调整到跟随物的驱动轮中心F点，将参照参数换算后，可以更准确的知道“标签”与驱动轮中心之间的相对角度和距离。角度经过向后换算后，原始角度的拨动会因换算而变小，一定程度上减少角度波动，使得跟随物可以在不同角度偏差形成不同的跟随速度。合理的跟随速度可以使得跟随物行走的轨迹更逼近标签行走的轨迹，并且跟随过程中跟随物的速度平滑，运行稳定。

根据本公开的一方面，提供了一种轨迹跟随实时控制方法，包括如下步骤：

S1、获取跟随物与标签之间的初始数据；

S2、预设计算规则，将所述初始数据按照所述预设计算规则计算并转化，获取所述标签与所述跟随物的驱动中心点之间的转换数据；

S3、根据所述转换数据设定运动参数，并根据所述运动参数建立PI运动控制方程；

S4、根据所述PI运动控制方程控制所述跟随物的行走轨迹。

在一种可能的实现方式中，可选地，在所述获取所述标签与所述跟随物的驱动中心点之间的转换数据，包括：

S210、获取角度距离测量设备与所述标签之间的投影距离Li：

Li＝sqrt(L*L-H*H)，其中，

L为所述角度距离测量设备和所述标签之间的相对距离；

H为所述角度距离测量设备和所述标签之间的相对高度；

S220、根据所述投影距离Li，转换并获得所述标签与所述跟随物的驱动中心点之间的距离Lii：

Lii＝sqrt(Li*Li+D*D-2*Li*D*cos(π-fabs(theta)))，其中，

D为所述角度距离测量设备和所述跟随物的驱动中心点之间的相对距离；

theta为所述标签和所述角度距离测量设备测量之间与所述角度距离测量设备和所述跟随物前进方向之间的夹角；