[发明专利]全向机器人及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种全向机器人及其控制方法。

背景技术

机器人的实际应用中，有时会遇到两边具有高度差的地形结构的应用场景，例如电解铝炉壁的应用场景，下面以电解铝炉壁作为两边具有高度差的地形结构一个实际应用场景为例进行详细说明。

我国是电解铝的生产大国，2015年原铝产量达3167万吨，占世界原铝总产量的55.7％。其中铝电解企业的电力成本占总成本的40％左右，而此项指标国外仅为25％。影响电力成本的关键因素之一即为电解槽阴极与导电母线之间的焊接电阻。

具体地，阴极和导电母线通过爆炸焊块连接，其间的连接电阻每减小1毫欧，就可降低每吨电解铝成本达100元以上。现今铝电解生产企业多采用人工运送方式，不仅工作量极大、运送效率低，而且现场劳动环境恶劣。

因此，申请人发现，本领域亟需提供一种能够适应不同地形的机器人代替人工运送笨重物资。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全向机器人及其控制方法，以解决现有的机器人无法适应不同地形(例如：两边具有高度差的地形结构)的技术问题。

本发明提供一种全向机器人，包括：架体，所述架体的两端设有两组行走机构，一组所述行走机构高于另一组所述行走机构设置，且两组所述行走机构的高度差与两边具有高度差的地形结构的高度一致；所述行走机构为麦克纳姆轮组。

其中，所述麦克纳姆轮组包括两个麦克纳姆轮；四个所述麦克纳姆轮与所述两边具有高度差的地形结构垂直设置。

具体地，所述麦克纳姆轮组包括两个麦克纳姆轮；四个所述麦克纳姆轮与所述两边具有高度差的地形结构平行设置。

进一步地，每个所述麦克纳姆轮均连接有减速器及驱动电机。

实际应用时，所述架体上设置有容纳物资的盒体。

其中，所述架体包括多个依次间隔并列设置的支撑梁，每个所述支撑梁包括垂直连接的横梁和纵梁；所述横梁的一端设置有一组所述行走机构，所述横梁的另一端与所述纵梁的一端连接，所述纵梁的另一端设置有另一组所述行走机构；所述盒体设置在所述横梁上。

具体地，所述全向机器人还包括：加固梁，所述加固梁的一端与所述横梁连接、另一端与所述纵梁连接。

进一步地，较高的一组所述行走机构处设置有一对距离传感器。

更进一步地，两个所述距离传感器分别位于所述架体的轴线两侧对称设置。

再进一步地，所述距离传感器临近所述麦克纳姆轮设置。

相对于现有技术，本发明所述的全向机器人具有以下优势：

本发明提供的全向机器人中，包括：架体，该架体的两端设有两组行走机构，一组行走机构高于另一组行走机构设置，且两组行走机构的高度差与两边具有高度差的地形结构的高度一致；具体地，行走机构为麦克纳姆轮组。由此分析可知，本发明提供的全向机器人中，由于架体的两端分别设有两组高度不同的由麦克纳姆轮组构成的行走机构，且两组行走机构的高度差与两边具有高度差的地形结构(例如：电解铝炉壁)的高度一致，因此本发明提供的全向机器人能够适应不同地形并在两边具有高度差的地形结构(例如：电解铝炉壁)上行走以代替人工运送笨重物资，从而解决现有的机器人无法适应不同地形结构(例如：两边具有高度差的地形结构)的技术问题。

本发明还提供一种全向机器人的控制方法，包括如下步骤：在两个距离传感器的连线中点建立第一坐标系；在两边具有高度差的地形结构台面的台阶上建立第二坐标系；确定所述第一坐标系相对于所述第二坐标系的位置及夹角；确定所述全向机器人的中心在所述第一坐标系中的坐标；确定所述全向机器人的中心在所述第二坐标系中的坐标；计算出所述全向机器人的线速度及角速度。

所述全向机器人的控制方法与上述全向机器人相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种全向机器人的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种全向机器人的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种全向机器人的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种全向机器人的主视结构示意图；