CN107765690A - 一种机器人行走系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机器人技术领域，公开了一种机器人行走系统，所述机器人行走系统包括：电源模块，用于对机器人提供能源；远程控制模块，用于对机器人的远程控制；输入模块，用于对机器人的指令信息设定；定位模块，用于对输入的指令信息的定位及定位信息的输出；控制模块，用于对定位信息的处理及输出指令信息的发出；驱动模块，用于对发出的指令信息进行执行；实时监控模块，用于对驱动模块的监控及将纠正措施制定传达至控制模块。本发明通过控制模块进行机器人接收、发布指令的汇总，利用实时监控模块对机器人执行指令情况的监控，对机器人行走进行控制，提高机器人行走指令的准确率，结构简单，成本较低。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种机器人行走系统。
背景技术
目前，市面上的玩具品种越来越多，基本上能够满足各阶段人类的需求， 而电动玩具更受人类的欢迎，机器人却以其呆萌的造型深受人们的喜爱。现有 的电动机器人能够实现手、脚摆动移动等基础动作。目前的机器人在行走时， 主要是直线或直接旋转，不能按照指定的路线行走，一些能够完成指定动作的 机器人结构负责，价格昂贵，不太适合家庭的普及。
综上所述，现有技术存在的问题是：一般的机器人无法按照指定的路线进 行行走，而具有此功能的机器人，结构复杂，价格昂贵。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种机器人行走系统。
本发明是这样实现的，一种机器人行走系统包括：
电源模块，用于对机器人提供能源；
远程控制模块，用于对机器人的远程控制，可利用手机APP对机器人远程 控制操作；
输入模块，用于对机器人的指令信息设定，根据机器人行走信息，将信息 转化为专用指令信息，利用输入模块进行输入；
定位模块，用于对输入的指令信息的定位及定位信息的输出，根据机器人 接收的行走指令信息，对指令位置进行定位，并将位置信息输送至控制器模块；
控制模块，用于对定位信息的处理及输出指令信息的发出；
驱动模块，用于对发出的指令信息进行执行；
实时监控模块，用于对驱动模块的监控及将纠正措施制定传达至控制模块。
进一步，所述控制模块采用基于区域分割思想的避障算法，具体为：
设障碍物“线”的中心点坐标为(χa,ya)，宽度为s，车宽为b，有以下 两式，
其中：
当式(1)和(2)中任意一式成立时，即可判定，障碍物位于区域Ⅰ中。
对于区域Ⅱ，也可用相似的方法进行判定，过障碍物的两端点作一条平 行于区域Ⅱ边界的直线，若该直线于X轴的交点位于区域Ⅱ边界的直线与X轴 的两个交点之间，那么，可以判定障碍物位于区域Ⅱ中。
对于障碍物，其左端点坐标为右端点坐标为Ⅱ区域对应 于原地左转30°后直行，则θ＝60°。同样，为了保证进行的安全性，为机器人 左右两侧预留100mm安全距离，由几何关系知
由直线方程的一般式y＝kx+a,得到经过障碍物的左端点与区域Ⅱ边界的 直线平行的直线方程为：
y＝kx+a (4)
其中，k＝-tanθ
令y＝0,得到
若
-x0<x<xa (6)
对于右端点，k值不变，
因此，由以上四式即可判定障碍物是否位于区域Ⅱ中，对于其他区域， 可采用类似的算法进行判定。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过控制模块进行机器人接收、发布 指令的汇总，利用实时监控模块对机器人执行指令情况的监控，对机器人行走 进行控制，提高机器人行走指令的准确率，结构简单，成本较低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的机器人行走系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的(a)Ⅱ区域示意图；
图中：1、电源模块；2、远程控制模块；3、输入模块；4、定位模块；5、 控制模块；6、驱动模块；7、实时监控模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例提供的机器人行走系统包括：电源模块1、远程 控制模块2、输入模块3、定位模块4、控制模块4、驱动模块6、实时监控模块 7。
电源模块1，用于对机器人提供能源；
远程控制模块2，用于对机器人的远程控制，可利用手机APP对机器人远 程控制操作；
输入模块3，用于对机器人的指令信息设定，根据机器人行走信息，将信息 转化为专用指令信息，利用输入模块进行输入；
定位模块4，用于对输入的指令信息的定位及定位信息的输出，根据机器人 接收的行走指令信息，对指令位置进行定位，并将位置信息输送至控制器模块；
控制模块5，用于对定位信息的处理及输出指令信息的发出；
驱动模块6，用于对发出的指令信息进行执行；
实时监控模块7，用于对驱动模块的监控及将纠正措施制定传达至控制模 块。
本发明实施例提供的机器人行走系统控制方法包括：
设障碍物“线”的中心点坐标为(χa,ya)，宽度为s，车宽为b，有以下 两式，
其中：
当式(1)和(2)中任意一式成立时，即可判定，障碍物位于区域Ⅰ中。
对于区域Ⅱ，也可用相似的方法进行判定，图2为Ⅱ区域的示意图，过 障碍物的两端点作一条平行于区域Ⅱ边界的直线，若该直线于X轴的交点位于 区域Ⅱ边界的直线与X轴的两个交点之间，那么，可以判定障碍物位于区域Ⅱ 中。
对于障碍物，其左端点坐标为右端点坐标为Ⅱ区域对应 于原地左转30°后直行，则θ＝60°。同样，为了保证进行的安全性，为机器人 左右两侧预留100mm安全距离，由几何关系知
由直线方程的一般式y＝kx+a,得到经过障碍物的左端点与区域Ⅱ边界的 直线平行的直线方程为：
y＝kx+a (4)
其中，k＝-tanθ
令y＝0,得到
若
-x0<x<xa (6)
对于右端点，k值不变，
因此，由以上四式即可判定障碍物是否位于区域Ⅱ中，对于其他区域， 可采用类似的算法进行判定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种机器人行走系统，其特征在于，所述机器人行走系统包括：
电源模块，用于对机器人提供能源；
远程控制模块，用于对机器人的远程控制，可利用手机APP对机器人远程控制操作；
输入模块，用于对机器人的指令信息设定，根据机器人行走信息，将信息转化为专用指令信息，利用输入模块进行输入；
定位模块，用于对输入的指令信息的定位及定位信息的输出，根据机器人接收的行走指令信息，对指令位置进行定位，并将位置信息输送至控制器模块；
控制模块，用于对定位信息的处理及输出指令信息的发出；
驱动模块，用于对发出的指令信息进行执行；
实时监控模块，用于对驱动模块的监控及将纠正措施制定传达至控制模块。
2.如权利要求1所述机器人行走系统，其特征在于，所述控制模块采用基于区域分割思想的避障算法，具体为：
设障碍物“线”的中心点坐标为(χa,ya)，宽度为s，车宽为b，有以下两式，
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<mo><</mo>
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<mn>0</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中：
当式(1)和(2)中任意一式成立时，即可判定，障碍物位于区域Ⅰ中；
对于区域Ⅱ，也可用相似的方法进行判定，过障碍物的两端点作一条平行于区域Ⅱ边界的直线，若该直线于X轴的交点位于区域Ⅱ边界的直线与X轴的两个交点之间，那么，可以判定障碍物位于区域Ⅱ中；
对于障碍物，其左端点坐标为右端点坐标为Ⅱ区域对应于原地左转30°后直行，则θ＝60°。同样，为了保证进行的安全性，为机器人左右两侧预留100mm安全距离，由几何关系知：
<mrow>
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<mn>0</mn>
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</mrow>
</mrow>
由直线方程的一般式y＝kx+a,得到经过障碍物的左端点与区域Ⅱ边界的直线平行的直线方程为：
y＝kx+a (4)
其中，k＝-tanθ
<mrow>
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<mo>=</mo>
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<mo>+</mo>
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令y＝0,得到
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
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<mi>a</mi>
<mi>k</mi>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
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</mrow>
</mrow>
若
-x0<x<xa (6)
对于右端点，k值不变，
因此，由以上四式即可判定障碍物是否位于区域Ⅱ中，对于其他区域，可采用类似的算法进行判定。
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| CN201710915903.6A CN107765690A (zh) | 2017-09-30 | 2017-09-30 | 一种机器人行走系统 |
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| CN201710915903.6A CN107765690A (zh) | 2017-09-30 | 2017-09-30 | 一种机器人行走系统 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201710915903.6A Pending CN107765690A (zh) | 2017-09-30 | 2017-09-30 | 一种机器人行走系统 |
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