[发明专利]爬壁机器人运动控制方法在审

专利信息
申请号: 202211137555.1 申请日: 2022-09-19
公开(公告)号: CN115542898A 公开(公告)日: 2022-12-30
发明(设计)人: 陈则连;张吉;任春山;李志华;薄会申;王金艳;许广春;祁晓雨;冯彦谦;蒋闯 申请(专利权)人: 中国铁路设计集团有限公司
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 杨乾平
地址: 300000 天津市滨海新区*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 机器人 运动 控制 方法
【说明书】:

发明公开了一种爬壁机器人运动控制方法,首先确定所述本体的初始姿态信息,获取所述本体的姿态信息,根据所述初始姿态信息,解析所述姿态信息获得所述本体的偏航角;从所述第一车轮编码器获取所述本体的第一车轮转速,从所述第二车轮编码器获取所述本体的第二车轮转速,将所述第一车轮转速与所述第二车轮转速做减法运算,获得车轮差速,根据所述车轮差速判断机器人姿态变化,根据所述车轮差速和所述偏航角,调节所述固定涵道的风扇转速、所述第一车轮的转速和转动方向、所述第二车轮的转速和转动方向,修正所述偏航角,使所述偏航角修正,保持机器人稳定的运动方向。

技术领域

本发明实施例涉及但不限于机器人领域,特别是涉及一种爬壁机器人运动控制方法。

背景技术

随着智能化设备的发展,机器人不断进入更多领域替代人工作业,尤其在高危领域,目前,在隧道施工现场,由于一些隧道施工环境存在高温、高湿、有害气体等环境问题,同时,部分施工需要在隧道侧壁上进行,因此,由机器人替代人工进入隧道作业,隧道作业需要大量的测量、扫描、放线等工作,一些测量工作需要机器人沿隧道侧壁直线运动进行测量,然而,由于隧道侧壁多为混凝土或者喷浆,同时附着大量泥沙粉尘,隧道侧壁的表面摩擦系数随机变化并且变化剧烈,因此机器人在隧道侧壁上进行测量时,难以保持持续直线运动,会出现车轮打滑导致的机器人姿态转动或者漂移,即偏航,方向不稳定无法保证测量数据的精确度,因此,在机器人运动控制相关技术中,难以解决机器人运动过程中车轮打滑导致的偏航问题,无法保持稳定的运动方向。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种爬壁机器人运动控制方法,通过检测车轮转速和偏航角,判断车体偏航,及时修正机器人的偏航角,保持运动方向稳定。

本发明实施例提供了一种爬壁机器人运动控制方法,应用于爬壁机器人,所述爬壁机器人包括本体、用于检测所述本体一侧车轮转速的第一车轮编码器、用于检测所述本体另一侧车轮转速的第二车轮编码器、用于提供压力的至少一个固定涵道,所述方法包括:确定所述本体的初始姿态信息;根据所述初始姿态信息,解析所述姿态信息获得所述本体的偏航角;从所述第一车轮编码器获取所述本体的第一车轮转速,从所述第二车轮编码器获取所述本体的第二车轮转速,计算所述第一车轮转速与所述第二车轮转速的差值,获得车轮差速;获取所述本体的姿态信息,根据所述车轮差速和所述偏航角,调节所述固定涵道的风扇转速、所述第一车轮的转速和转动方向、所述第二车轮的转速和转动方向,修正所述偏航角。

根据本申请的上述实施例,至少具有如下有益效果:首先确定所述本体的初始姿态信息,获取所述本体的姿态信息,根据所述初始姿态信息,解析所述姿态信息获得所述本体的偏航角;从所述第一车轮编码器获取所述本体的第一车轮转速,从所述第二车轮编码器获取所述本体的第二车轮转速,将所述第一车轮转速与所述第二车轮转速做减法运算,获得车轮差速,根据所述车轮差速判断机器人姿态变化,根据所述车轮差速和所述偏航角,调节所述固定涵道的风扇转速、所述第一车轮的转速和转动方向、所述第二车轮的转速和转动方向,修正所述偏航角,使所述偏航角修正,保持机器人稳定的运动方向。

根据本发明的一些实施例,所述根据所述车轮差速和所述偏航角,调节所述固定涵道的风扇转速、所述第一车轮的转速和转动方向、所述第二车轮的转速和转动方向,修正所述偏航角,包括:当所述车轮差速不为0时,计算所述偏航角与预置最大偏航角的差值,获得偏航角差值;当所述偏航角差值为0时,停止所述第一车轮和所述第二车轮的转动;当所述偏航角差值不为0时,根据所述偏航角调节所述第一车轮的转速和转动方向、所述第二车轮的转速和转动方向,修正所述偏航角。

根据本发明的一些实施例,所述当所述偏航角差值不为0时,根据所述偏航角调节所述第一车轮的转速和转动方向、所述第二车轮的转速和转动方向,修正所述偏航角,包括:增大所述固定涵道的风扇转速;根据所述偏航角计算所述偏航角变化率;根据所述偏航角变化率调节所述第一车轮的转速和转动方向、所述第二车轮的转速和转动方向,修正所述偏航角。

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