CN106774344A - 四轮独立驱动系统的运动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种四轮独立驱动系统的运动控制方法及系统，所述四轮独立驱动系统包括主体装置、安装到所述主体装置的四个轮、以及分别驱动所述四个轮运动的四个驱动电机，所述方法包括：获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；当检测到至少一个轮的异常检测数据时，触发与所述异常检测数据对应的预设的第一指令；以及根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。

Description

四轮独立驱动系统的运动控制方法及系统

技术领域

本公开涉及一种四轮独立驱动系统的运动控制方法及系统。

背景技术

可移动装置(例如车辆、机器人等)上可以安装四轮独立驱动系统。四轮独立驱动系统一般包括主体装置、安装到主体装置的四个轮、以及分别驱动四个轮运动的四个驱动电机。根据四轮独立驱动系统的行驶路况，处理器实时控制各个轮的动力分配以适应不同的路况情形。但是当遇到特殊路况时，处理器在处理过程中需要考虑多方因素(例如，司机指令、天气、地形等)调整各个轮的动力分配，响应速度不够及时。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种四轮独立驱动系统的运动控制方法，所述四轮独立驱动系统包括主体装置、安装到所述主体装置的四个轮、以及分别驱动所述四个轮运动的四个驱动电机，所述方法包括：获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；当检测到至少一个轮的异常检测数据时，触发与所述异常检测数据对应的预设的第一指令；以及根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。

可选地，异常检测数据包括：该轮的转速的变化速率与同一时刻下驱动电机输出动力的变化速率不匹配；和/或所述获取各个轮的检测数据还包括：获取各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态。

可选地，预设指令与异常检测数据的对应关系包括：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；在检测到某 一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为增加该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低与该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；其中，相对称的两个轮的连线垂直于所述主体装置的运动方向；所述行驶表面包括各轮在所述主体装置运动方向上接触的平面。

可选地，四轮独立驱动系统的运动控制方法还包括：根据第二指令控制相应驱动电机的输出动力，并停止执行第一指令，所述第二指令不同于所述第一指令。

可选地，四轮独立驱动系统的运动控制方法还包括：当所述主体装置前进方向上的至少一个前轮的检测数据出现异常时，计算当相应后轮在发生该异常情况下对于各驱动电机输出动力的调整指令；当检测到后轮出现相同的异常检测数据时，根据调整指令控制相应驱动电机的输出动力。

本公开的另一个方面提供了一种四轮独立驱动系统的运动控制系统，所述四轮独立驱动系统包括主体装置、安装到所述主体装置的四个轮、以及分别驱动所述四个轮运动的四个驱动电机，所述系统包括检测模块、指令模块以及控制模块，其中：检测模块，获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；指令模块，当检测到至少一个轮的异常检测数据时，指令模块将与所述异常检测数据对应的预设的第一指令发送给控制模块；以及控制模块，根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。

本公开的另一个方面提供了一种四轮独立驱动系统的运动控制系统，包括：一个或多个存储器，存储有可执行指令；以及一个或多个处理器，执行所述可执行指令，以实现获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；当检测到至少一个轮的异常检测数据时，触发与所述异常检测数据对应的预设的第一指令；以及根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力的方法。

本公开的另一个方面提供了一种可移动装置，包括用于检测各轮转速的传感器、用于检测各驱动电机输出动力的传感器、主体装置、安装到 所述主体装置的四个轮、分别驱动所述四个轮运动的四个驱动电机以及四轮独立驱动系统的运动控制系统，所述四轮独立驱动控制系统的运动控制系统包括检测模块、指令模块以及控制模块，其中：检测模块，获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；指令模块，当检测到至少一个轮的异常检测数据时，指令模块将与所述异常检测数据对应的预设的第一指令发送给控制模块；以及控制模块，根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。

本公开的另一个方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有可执行指令，所述指令在被处理器执行时实现获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；当检测到至少一个轮的异常检测数据时，触发与所述异常检测数据对应的预设的第一指令；以及根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力的方法。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了本公开实施例的四轮独立驱动系统的运动控制方法的流程图。

图2a～图2d示意性示出了本公开实施例的各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移的示意图。

图3a和图3b示意性示出了本公开实施例的各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面偏移的示意图。

图4示意性示出了本公开实施例的运动控制系统的结构框图。

图5示意性示出了本公开另一实施例的运动控制系统的结构框图。

图6示意性示出了本公开实施例的可移动装置的结构框图。

具体实施方式

根据结合附图对本公开示例性实施例的以下详细描述，本公开的其它方面、优势和突出特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

在本公开中，术语“包括”和“含有”及其派生词意为包括而非限制；术语“或”是包含性的，意为和/或。

在本说明书中，下述用于描述本公开原理的各种实施例只是说明，不应该以任何方式解释为限制公开的范围。参照附图的下述描述用于帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的示例性实施例。下述描述包括多种具体细节来帮助理解，但这些细节应认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应认识到，在不背离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文中描述的实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简洁起见，省略了公知功能和结构的描述。此外，贯穿附图，相同参考数字用于相似功能和操作。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。

因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

本公开提供了一种四轮独立驱动系统的运动控制方法，该方法当遇到特殊路况时，在处理器响应以前，可以及时地、快速地作出应急调整，以免由于车速过快或者遇到极限路况的情况下，处理器来不及调整而导致车辆失稳甚至出现事故。本公开提供的四轮独立驱动系统的运动控制方法不限于应用在车辆中，本领域技术人员应该理解，该四轮独立驱动系统的运动控制方法同时也可以应用于各种可移动装置中，例如机器人等。

本公开提到的四轮独立驱动系统包括：主体装置、安装到所述主体装置的四个轮、以及分别驱动所述四个轮运动的四个驱动电机。其中，主体装置用于连接四个轮，通过四个轮的运动带动主体装置的运动。主体装置可以包括车身、机器人主体、或轮椅框架等。其中，四个驱动电机用于分别控制相应轮的运动，驱动电机可以安装在轮内，也可以安装在相应轮的一侧。

本公开提供了一种四轮独立驱动系统的运动控制方法，该方法包括：获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；当检测到至少一个轮的异常检测数据时，触发与所述异常检测数据对应的预设的第一指令；以及根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。在本公开实施例中，当某一轮遇到特殊路况时，关于该轮的运动状态以及相应驱动电机的工作状态的检测数据会出现异常，每一种特殊路况会对应一种异常检测数据，针对每一种异常检测数据对应一种及时的动力调整以使车辆能够平稳行驶。

下面参考图1具体说明根据本发明实施例的四轮独立驱动系统的运动控制方法。

图1示意性示出了本公开实施例的四轮独立驱动系统的运动控制方法的流程图。

如图1所示，该方法包括如下步骤S101-S106。

该方法开始于步骤S101。

在步骤S102，获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力。根据本公开实施例，可以通过转速传感器、速度传感器等检测各个轮的转速。可以通过电流传感器、电压传感器、扭矩传感器等检测各个驱动电机的输出动力。在本公开实施例中，获取各个轮的检测数据包括在主体装置处于运动状态下实时获取各个轮的检测数据。

根据本公开实施例，获取各个轮的检测数据还可以包括获取各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态。根据本公开实施例，可以通过气压传感器、震动传感器、减震弹簧压缩传感器等检测各个轮垂直于主 体装置行驶表面的方向上的运动状态。行驶表面包括各轮在主体装置运动方向上接触的平面。

图2a～图3b示意性示出了根据本发明的各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态的示意图。

如图2a～图2d所示，主体装置的行驶表面是安装在主体装置上的轮在行驶时接触的表面，例如图2a或图2b所示的地面，或图2c或图2d所示的墙面等，但不限于此。可以理解，这里的行驶表面是一个宏观的概念，当地面或墙面有小的坑洼或凸起时，认为该坑洼或凸起偏离行驶表面，如图3a或图3b所示。

根据本公开实施例，某一轮的运动状态可以是在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移。例如，如图2a～图2d所示，四轮独立驱动系统在平坦的表面上运动。例如：地面(图2a所示)、倾斜地面(图2b所示)、墙面(图2c所示)、倾斜墙面(图2d所示)。本公开不限于上述举例情况，本领域技术人员应当理解四轮独立驱动系统可以在任何平面上运动，例如屋顶等。

根据本公开实施例，某一轮的运动状态可以是在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移。如图3所示，四轮独立驱动系统在不平坦的平面上运动。例如：遇到坑洼(图3a所示)、遇到凸起(图3b所示)。在本公开实施例中，图2和图3中表示的情况可以任意结合。例如在地面上有坑洼、在倾斜墙面上有凸起等。

在步骤S103中，当检测到至少一个轮的异常检测数据时，触发与所述异常检测数据对应的预设的第一指令。根据本公开实施例，当某一轮遇到特殊路况时，关于该轮的运动状态以及相应驱动电机的工作状态的检测数据会出现异常，异常检测数据包括该轮的转速的变化速率与同一时刻下驱动电机输出动力的变化速率不匹配，例如，车轮A的转速突然变快，此时驱动电机输出动力不变或者变小或者缓慢变大。当检测到异常检测数据出现时，及时触发该种情况对应下的预设指令。

根据本公开实施例，预设指令与异常检测数据的对应关系可以包括一下四种情形中的任一种，但本公开不限于下述四种情况，本领域技术人员应当理解，所有检测数据异常的情况都可以有相应的调整措施。

情况1：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力，其中，相对称的两个轮的连线垂直于所述主体装置的运动方向，例如左前轮为右前轮的对称轮，左后轮为右后轮的对称轮。

根据本公开实施例，情况1可以发生在某一轮出现打滑的情况下。例如，车辆在平坦路面上行驶，左前轮突然经过光滑路面(例如雪地、泥地等)，检测到该轮转速突然增加，左前轮的驱动电机在输出动力没有改变的情况下电流增加。在这种情况下，降低右前轮的驱动电机的输出动力以使车辆保持平衡。

情况2：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力。

根据本公开实施例，情况2可以发生在某一轮遇到粗糙路面时。例如，车辆在平坦路面上行驶，左前轮突然经过极其粗糙的路面(例如，小石子路面等)，检测到该轮转速突然降低，并且该轮对应的驱动电机的输出动力没有相应降低。在这种情况下，降低右前轮的驱动电机的输出动力以使车辆保持平衡。

情况3：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为增加该轮的对称轮的驱动电机的输出动力。

根据本公开实施例，情况3可以发生如图3a所示的某一轮遇到坑洼时或者如图3b所示的某一轮遇到凸起时。例如，车辆在行驶表面上行驶，左前轮突然遇到坑洼路况(如图3a)，在刚进入坑洼路况时，或者左前轮遇到凸起路况(如图3b)，经过凸起的高峰向下运动时，检测到该轮有相对于行驶表面的偏移，同时检测到该轮转速突然增加，并且该轮对应的驱动电机的输出动力没有相应增加。在这种情况下，增加右前轮的驱动电机的输出动力以使车辆保持平衡。

情况4：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低与该轮的对称轮的驱动电机的输出动力。

根据本公开实施例，情况4可以发生如图3a所示的某一轮遇到坑洼时或者如图3b所示的某一轮遇到凸起时。例如，车辆在行驶表面上行驶，左前轮突然遇到坑洼路况(如图3a)，在经过坑洼低点向上运动时，或者左前轮遇到凸起路况(如图3b)，在刚遇到凸起路况时，检测到该轮有相对于行驶表面的偏移，同时检测到该轮转速突然降低，并且该轮对应的驱动电机的输出动力没有相应降低。在这种情况下，降低右前轮的驱动电机的输出动力以使车辆保持平衡。

在步骤S104中，根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。在本公开实施例中，根据步骤S103中描述的特殊路况下对应的异常检测数据，以及该异常检测数据对应的第一指令控制相应驱动电机的输出动力，例如增加驱动电机输出动力或者降低驱动电机输出动力。

可选地，根据本公开实施例，步骤S104还可以包括当驱动电机接收到第二指令时，根据第二指令控制相应驱动电机的输出动力，并停止执行第一指令，该第二指令不同于第一指令。在本公开实施例中，第二指令包括来自处理器结合多个参数下的调整指令。例如当出现异常检测数据时，处理器可以结合司机指令、外部天气、GPS定位的周边地形(例如山地区、平地区等)以及异常检测数据重新分配四个轮的驱动电机的输出动力。处理器给出的第二指令更加全面和完善，但是该指令的处理需要一定的时间，在此之前，使用第一指令作为及时地应急指令，当来自处理器的第二指令下发到驱动电机时，驱动电机按照第二指令进行调整。

根据本公开实施例的四轮独立驱动系统的运动控制方法中，检测到异常检测数据及时触发预设指令，并按照预设指令调整相应驱动电机，该方法处理时间短，响应速度快，在车辆高速运行或者遇到极限路况时，可以及时地作出应急处理，避免因为处理器的延时造成的损失。

可选地，该方法还可以包括步骤S105。在步骤S105中，当所述主体装置行进方向上的至少一个前轮的检测数据出现异常时，计算当相应后轮在发生该异常情况下对于各驱动电机输出动力的调整指令；当检测到后轮出现相同的异常检测数据时，根据调整指令控制相应驱动电机的输出动力。可以理解，这里的前轮和后轮是以主体行进方向为参考的，主体前进和后退时的前轮和后轮是相反的。

这样，根据本公开实施例，可以提供一种预测机制，例如当左前轮遇到冰雪路面时，预测左后轮也会遇到相同的冰雪路面，提前计算左后轮在遇到该路况时关于各个轮对应的驱动电机的输出动力的调整指令。当检测到左后轮遇到上述情况时，直接使用计算好的调整指令控制各个轮的驱动电机的输出动力。

根据本公开实施例，提供了一种预测的方法，通过前轮遇到特殊路况，预测后轮也会遇到相同的特殊路况，提前做好准备，计算出各个轮的调整指令，当检测到后轮遇到相同的特殊路况时，直接使用计算好的调整指令可以快速并且及时地进行调整。

该方法结束于步骤S106。

根据本公开实施例，提前准备好各种特殊路况下的应急措施，当检测到某一轮遇到特殊路况时，直接触发该路况下的应急指令，根据应急指令调整驱动电机。该方法可以及时地、快速地调整车辆的平衡。在车速过快或者极限路快下，这种及时的响应可以避免发生事故。

下面参考图4描述根据本发明实施例的运动控制系统400的结构框图。

如图4所示，运动控制系统400包括检测模块410、指令模块420、控制模块430以及预测模块440。

检测模块410，获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力。根据本公开实施例，可以通过转速传感器、速度传感器等检测各个轮的转速。可以通过电流传感器、电压传感器、扭矩传感器等检测各个驱动电机的输出动力。在本公开实施例中，获取各个轮的检测数据包括在主体装置处于运动状态下实时获取各个轮的检测数据。

根据本公开实施例，获取各个轮的检测数据还可以包括获取各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态。根据本公开实施例，可以通过气压传感器、震动传感器、减震弹簧压缩传感器等检测各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态。行驶表面包括各轮在主体装置运动方向上接触的平面。

图2a～图3b示意性示出了根据本发明的各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态的示意图。

如图2a～图2d所示，主体装置的行驶表面是安装在主体装置上的轮在行驶时接触的表面，例如图2a或图2b所示的地面，或图2c或图2d所示的墙面等，但不限于此。可以理解，这里的行驶表面是一个宏观的概念，当地面或墙面有小的坑洼或凸起时，认为该坑洼或凸起偏离行驶表面，如图3a或图3b所示。

根据本公开实施例，某一轮的运动状态可以是在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移。例如，如图2a～图2d所示，四轮独立驱动系统在平坦的表面上运动。例如：地面(图2a所示)、倾斜地面(图2b所示)、墙面(图2c所示)、倾斜墙面(图2d所示)。本公开不限于上述举例情况，本领域技术人员应当理解四轮独立驱动系统可以在任何平面上运动，例如屋顶等。

根据本公开实施例，某一轮的运动状态可以是在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移。如图3所示，四轮独立驱动系统在不平坦的平面上运动。例如：遇到坑洼(图3a所示)、遇到凸起(图3b所示)。在本公开实施例中，图2和图3中表示的情况可以任意结合。例如在地面上有坑洼、在倾斜墙面上有凸起等。

指令模块420，当检测到至少一个轮的异常检测数据时，触发与所述异常检测数据对应的预设的第一指令。根据本公开实施例，当某一轮遇到特殊路况时，关于该轮的运动状态以及相应驱动电机的工作状态的检测数据会出现异常，异常检测数据包括该轮的转速的变化速率与同一时刻下驱动电机输出动力的变化速率不匹配，例如，车轮A的转速突然变快，此时驱动电机输出动力不变或者变小或者缓慢变大。当检测到异常检测数据出现时，及时触发该种情况对应下的预设指令。

根据本公开实施例，预设指令与异常检测数据的对应关系可以包括一下四种情形中的任一种，但本公开不限于下述四种情况，本领域技术人员应当理解，所有检测数据异常的情况都可以有相应的调整措施。

情况1：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力，其中，相对称的两个轮的连线垂直于所述主体装置的运动方向，例如左前轮为右前轮的对称轮，左后轮为右后轮的对称轮。

根据本公开实施例，情况1可以发生在某一轮出现打滑的情况下。例如，车辆在平坦路面上行驶，左前轮突然经过光滑路面(例如雪地、泥地等)，检测到该轮转速突然增加，左前轮的驱动电机在输出动力没有改变的情况下电流增加。在这种情况下，降低右前轮的驱动电机的输出动力以使车辆保持平衡。

情况2：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力。

根据本公开实施例，情况2可以发生在某一轮遇到粗糙路面时。例如，车辆在平坦路面上行驶，左前轮突然经过极其粗糙的路面(例如，小石子路面等)，检测到该轮转速突然降低，并且该轮对应的驱动电机的输出动力没有相应降低。在这种情况下，降低右前轮的驱动电机的输出动力以使车辆保持平衡。

情况3：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为增加该轮的对称轮的驱动电机的输出动力。

根据本公开实施例，情况3可以发生如图3a所示的某一轮遇到坑洼时或者如图3b所示的某一轮遇到凸起时。例如，车辆在行驶表面上行驶，左前轮突然遇到坑洼路况(如图3a)，在刚进入坑洼路况时，或者左前轮遇到凸起路况(如图3b)，经过凸起的高峰向下运动时，检测到该轮有相对于行驶表面的偏移，同时检测到该轮转速突然增加，并且该轮对应的驱动电机的输出动力没有相应增加。在这种情况下，增加右前轮的驱动电机的输出动力以使车辆保持平衡。

情况4：在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低与该轮的对称轮的驱动电机的输出动力。

根据本公开实施例，情况4可以发生如图3a所示的某一轮遇到坑洼时或者如图3b所示的某一轮遇到凸起时。例如，车辆在行驶表面上行驶，左前轮突然遇到坑洼路况(如图3a)，在经过坑洼低点向上运动时，或者左前轮遇到凸起路况(如图3b)，在刚遇到凸起路况时，检测到该轮有相 对于行驶表面的偏移，同时检测到该轮转速突然降低，并且该轮对应的驱动电机的输出动力没有相应降低。在这种情况下，降低右前轮的驱动电机的输出动力以使车辆保持平衡。

控制模块430，根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。在本公开实施例中，根据指令模块420中在特殊路况下对应的异常检测数据，以及该异常检测数据对应的第一指令控制相应驱动电机的输出动力，例如增加驱动电机输出动力或者降低驱动电机输出动力。

可选地，根据本公开实施例，控制模块430还可以包括当驱动电机接收到第二指令时，根据第二指令控制相应驱动电机的输出动力，并停止执行第一指令，该第二指令不同于第一指令。在本公开实施例中，第二指令包括来自处理器结合多个参数下的调整指令。例如当出现异常检测数据时，处理器可以结合司机指令、外部天气、GPS定位的周边地形(例如山地区、平地区等)以及异常检测数据重新分配四个轮的驱动电机的输出动力。处理器给出的第二指令更加全面和完善，但是该指令的处理需要一定的时间，在此之前，使用第一指令作为及时地应急指令，当来自处理器的第二指令下发到驱动电机时，驱动电机按照第二指令进行调整。

根据本公开实施例的四轮独立驱动系统的运动控制方法中，检测到异常检测数据及时触发预设指令，并按照预设指令调整相应驱动电机，该方法处理时间短，响应速度快，在车辆高速运行或者遇到极限路况时，可以及时地作出应急处理，避免因为处理器的延时造成的损失。

可选地，该系统还可以包括预测模块440，当所述主体装置行进方向上的至少一个前轮的检测数据出现异常时，计算当相应后轮在发生该异常情况下对于各驱动电机输出动力的调整指令；当检测到后轮出现相同的异常检测数据时，根据调整指令控制相应驱动电机的输出动力。可以理解，这里的前轮和后轮是以主体行进方向为参考的，主体前进和后退时的前轮和后轮是相反的。

这样，根据本公开实施例，可以提供一种预测机制，例如当左前轮遇到冰雪路面时，预测左后轮也会遇到相同的冰雪路面，提前计算左后轮在遇到该路况时关于各个轮对应的驱动电机的输出动力的调整指令。当检测 到左后轮遇到上述情况时，直接使用计算好的调整指令控制各个轮的驱动电机的输出动力。

根据本公开实施例，提供了一种预测的方法，通过前轮遇到特殊路况，预测后轮也会遇到相同的特殊路况，提前做好准备，计算出各个轮的调整指令，当检测到后轮遇到相同的特殊路况时，直接使用计算好的调整指令可以快速并且及时地进行调整。

根据本公开实施例，提前准备好各种特殊路况下的应急措施，当检测到某一轮遇到特殊路况时，直接触发该路况下的应急指令，根据应急指令调整驱动电机。该方法可以及时地、快速地调整车辆的平衡。在车速过快或者极限路快下，这种及时的响应可以避免发生事故。

可以理解的是，运动控制系统400包括检测模块410、指令模块420、控制模块430以及预测模块440中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本公开的实施例，运动控制系统400包括检测模块410、指令模块420、控制模块430以及预测模块440中的至少一项可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以以用于对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式的适当组合来实现。或者，运动控制系统400包括检测模块410、指令模块420、控制模块430以及预测模块440中的至少一项可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该程序被计算机运行时，可以执行相应模块的功能。

图5是示出了根据本公开实施例的运动控制系统500的框图。运动控制系统500包括处理器510，例如通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器510还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器510可以是用于执行参考图1描述的根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

运动控制系统500还可以包括具有非易失性或易失性存储器形式的至少一个可读存储介质520，例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，可读存储介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

可读存储介质520包括计算机程序521，该计算机程序521包括代码/计算机可读指令，其在由处理器510执行时使得处理器510可以执行例如上面结合图1所描述的方法流程及其任何变形。

计算机程序521可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如，在示例实施例中，计算机程序521中的代码可以包括一个或多个程序模块，例如包括521A、模块521B、……模块521F。应当注意，模块的划分方式和个数并不是固定的，本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合，当这些程序模块组合被处理器510执行时，使得处理器510可以执行例如上面结合图1所描述的方法流程及其任何变形。

根据本公开的实施例，运动控制系统500还可以包括用于从其他实体接收信号的输入单元530、以及用于向其他实体提供信号的输出单元540。输入单元530和输出单元540可以被布置为单一实体或者是分离的实体。

结合图4所示，根据本公开的实施例，运动控制系统400包括检测模块410、指令模块420、控制模块430以及预测模块440可以实现为参考图5描述的计算机程序模块，其在被处理器510执行时，可以实现上面描述的相应操作。

图6示意性示出了本公开实施例的可移动装置600的结构框图。根据本公开实施例，可移动装置可以包括车、机器人等。

如图6所示，可移动装置600包括传感器610、运动控制系统620、驱动电机630、轮640以及主体装置650。

传感器610检测各轮640运动状态以及各个驱动电机630工作状态。根据本公开实施例，传感器610可以包括转速传感器、速度传感器等用于 检测各个轮的转速。传感器610还可以包括电流传感器、电压传感器、扭矩传感器等用于检测各个驱动电机的输出动力。传感器610还可以包括气压传感器、震动传感器、减震弹簧压缩传感器等用于检测各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态。

运动控制系统620，根据传感器610检测的数据调整驱动电机630的输出动力。根据本公开实施例，运动控制系统620可以是图4中描述的运动控制系统400，例如包括运动控制系统400包括检测模块410、指令模块420以及控制模块430，其中：检测模块，获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；指令模块，当检测到至少一个轮的异常检测数据时，指令模块将与所述异常检测数据对应的预设的第一指令发送给控制模块；以及控制模块，根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。根据本公开实施例，运动控制系统620还可以是图5中所描述的包括处理器，存储器的系统。

驱动电机630给轮640的运动提供动力。根据本公开实施例，驱动电机630可以是4个驱动电机，分别给不同的轮提供动力。

轮640安装在主体装置650上。根据本公开实施例，轮640可以是四个轮，四个轮对称安装于主体装置650上。

主体装置650用于连接轮640，并且通过轮640的运动带动主体装置650的运动。根据本公开实施例，主体装置650可以包括车身、机器人主体、轮椅框架等。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种四轮独立驱动系统的运动控制方法，所述四轮独立驱动系统包括主体装置、安装到所述主体装置的四个轮、以及分别驱动所述四个轮运动的四个驱动电机，所述方法包括：

获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；

当检测到至少一个轮的异常检测数据时，触发与所述异常检测数据对应的预设的第一指令；以及

根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述异常检测数据包括：该轮的转速的变化速率与同一时刻下驱动电机输出动力的变化速率不匹配；和/或

所述获取各个轮的检测数据还包括：获取各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，预设指令与异常检测数据的对应关系包括：

在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；

在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；

在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为增加该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；

在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低与该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；

其中，相对称的两个轮的连线垂直于所述主体装置的运动方向；

所述行驶表面包括各轮在所述主体装置运动方向上接触的平面。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：

根据第二指令控制相应驱动电机的输出动力，并停止执行第一指令，所述第二指令不同于所述第一指令。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当所述主体装置前进方向上的至少一个前轮的检测数据出现异常时，计算当相应后轮在发生该异常情况下对于各驱动电机输出动力的调整指令；

当检测到后轮出现相同的异常检测数据时，根据调整指令控制相应驱动电机的输出动力。

6.一种四轮独立驱动系统的运动控制系统，所述四轮独立驱动系统包括主体装置、安装到所述主体装置的四个轮、以及分别驱动所述四个轮运动的四个驱动电机，所述系统包括检测模块、指令模块以及控制模块，其中：

检测模块，获取各个轮的检测数据，每个轮的检测数据包括该轮的转速和相应驱动电机的输出动力；

指令模块，当检测到至少一个轮的异常检测数据时，指令模块将与所述异常检测数据对应的预设的第一指令发送给控制模块；以及

控制模块，根据第一指令控制相应驱动电机的输出动力。

7.根据权利要求6所述的系统，其中：

所述异常检测数据包括：该轮的转速的变化速率与同一时刻下驱动电机输出动力的变化速率不匹配；和/或

所述获取各个轮的检测数据还包括：获取各个轮垂直于主体装置行驶表面的方向上的运动状态。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，预设指令与异常检测数据的对应关系包括：

在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；

在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上没有位移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；

在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速增加的情况下，预设指令为增加该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；

在检测到某一轮在垂直于主体装置行驶表面的方向上有相对于行驶表面的偏移，并且该轮转速降低的情况下，预设指令为降低与该轮的对称轮的驱动电机的输出动力；

其中，相对称的两个轮的连线垂直于所述主体装置的运动方向；

所述行驶表面包括各轮在所述主体装置运动方向上接触的平面。

9.根据权利要求6所述的系统，其中，

当控制模块接收到第二指令后，执行第二指令，并停止执行第一指令，所述第二指令不同于所述第一指令。

10.根据权利要求6所述的系统，还包括：

预测模块，当所述主体装置前进方向上的至少一个前轮的检测数据出现异常时，计算当相应后轮在发生该异常情况下对于各驱动电机输出动力的调整指令；

当检测到后轮出现相同的异常检测数据时，将计算得到的调整指令发送给控制模块。