[发明专利]自主式球轮移动机器人及其控制方法

摘要

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种球轮移动机器人及其控制方法。自主式球轮移动机器人包括：球形轮(1)、万向轮驱动机构(2)、支撑结构(3)、助力支架(6)、控制模块(4)以及传感器；其中传感器检测机器人姿态和环境信息；控制模块(4)分析环境信息得出控制策略，通过平衡和运动控制算法得到控制策略，向万向轮驱动机构(2)发送控制信号；万向轮驱动机构(2)根据控制信号驱动直流电机转动来带动球形轮(1)运动，从而实现对机器人的姿态和运动控制。本发明可以自动实现静态和动态平衡，可通过无障碍通道，机动性好，环境适应能力强。

主权项

自主式球轮移动机器人，它包括：球形轮(1)、万向轮驱动机构(2)以及支撑结构(3)，其特征在于，它还包括：助力支架(6)、控制模块(4)以及传感器；所述助力支架(6)包括：支架内环(12)、支架外环(13)以及万向脚轮(14)；所述支架内环(12)与所述支架外环(13)通过固定件连接，所述万向脚轮(14)对称分布在所述支架外环(13)，所述支架内环(12)套接在所述球形轮(1)的球面外，并通过支架与所述支撑结构(3)固定连接；当所述机器人倾斜时，所述万向脚轮(14)与地面接触起支撑作用；所述传感器包括：姿态传感器(30)以及环境传感器(5)；所述环境传感器(5)用于获取环境图像或者环境坐标；所述姿态传感器(30)用于获取所述机器人的姿态数据；所述控制模块(4)包括：主控器和电池管理模块；所述主控器根据接收到的所述环境传感器(5)信息进行环境识别，由环境识别结果进行路径规划和选择控制策略，并根据所述姿态传感器(30)发送的姿态信息解算出对所述万向轮驱动机构(2)的控制量，并依此对所述万向轮驱动机构(2)进行驱动；所述电池管理模块包括：控制系统电源模块和驱动系统电源模块。