CN109213158A - 基于智能巡检机器人的轮径矫正方法 - Google Patents

基于智能巡检机器人的轮径矫正方法 Download PDF

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
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Abstract

本发明公开了一种基于智能巡检机器人的轮径矫正方法，其包括获取偏差距离、实际运行距离和直线距离，计算运行半径和运行角度，根据轮距计算内侧半径和外侧半径，根据运行时间计算左右两侧轮子的实际运行速度差，将实际运行速度差乘以补偿系数作为速度补偿值对左右轮子运行速度进行矫正。本发明通过计算智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差，可以在智能巡检机器人出厂检测时，快速找出机器人四个轮子的机械差异，方便及时配置软件参数，使产品达到出厂要求；并且在实际使用中通过对四个轮子在运动过程中运动参数进行动态调整，消除了机械误差和因磨损导致的误差，使机器人精准的保持在既定轨道上运动。

Description

基于智能巡检机器人的轮径矫正方法
技术领域
本发明属于智能机器人控制技术领域，具体涉及一种基于智能巡检机器人的轮径矫正方法。
背景技术
智能巡检机器人是替代人力对应用场景进行日常巡视和检查的智能机器人。一方面，在智能巡检机器人出厂时，由于四个轮子轮径旋转、安装等本身存在机械误差；另一方面，在智能巡检机器人长期使用过程中，由于使用环境和使用方式的不同，四个轮子会存在不同的磨损程度，都会导致机器人的运动误差。
发明内容
本发明的发明目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明提出了一种基于智能巡检机器人的轮径矫正方法，通过对四个轮子在运动过程中运动参数进行动态调整，消除机械误差和因磨损导致的误差。
本发明的技术方案是：一种基于智能巡检机器人的轮径矫正方法，包括以下步骤：
A、获取智能巡检机器人从当前位置运行至目标位置的偏差距离、实际运行距离和直线距离；
B、根据步骤A得到的偏差距离、实际运行距离和直线距离计算智能巡检机器人的运行半径和运行角度；
C、获取智能巡检机器人的轮距，结合步骤B得到的运行半径和运行角度，计算智能巡检机器人运行时的内侧半径和外侧半径；
D、获取智能巡检机器人的运行时间，结合步骤C得到的内侧半径和外侧半径，计算智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差；
E、将步骤D得到的实际运行速度差乘以补偿系数作为速度补偿值，判断智能巡检机器人左侧轮子的运行距离是否大于右侧轮子的运行距离；若是，则将左侧轮子的初始驱动速度加上速度补偿值对左侧轮子进行驱动，将右侧轮子的初始驱动速度减去速度补偿值对右侧轮子进行驱动；若否，则将左侧轮子的初始驱动速度减去速度补偿值对左侧轮子进行驱动，将右侧轮子的初始驱动速度加上速度补偿值对右侧轮子进行驱动。
进一步地，所述步骤D中计算智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差的公式具体为
其中，D表示智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差，R1,R2分别表示智能巡检机器人运行时的内侧半径和外侧半径，α表示智能巡检机器人运行时的运行角度，t表示智能巡检机器人的运行时间。
进一步地，所述步骤D中补偿系数设定为0.5。
本发明的有益效果是：本发明的基于智能巡检机器人的轮径矫正方法通过计算智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差，可以在智能巡检机器人出厂检测时，快速找出机器人四个轮子的机械差异，方便及时配置软件参数，使产品达到出厂要求；并且在实际使用中通过对四个轮子在运动过程中运动参数进行动态调整，消除了机械误差和因磨损导致的误差，使机器人精准的保持在既定轨道上运动。
附图说明
图1是本发明的基于智能巡检机器人的轮径矫正方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中智能巡检机器人的运动误差示意图；
图3是本发明实施例中智能巡检机器人的运行路径示意图。
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，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明的基于智能巡检机器人的轮径矫正方法的流程示意图。一种基于智能巡检机器人的轮径矫正方法，包括以下步骤：
A、获取智能巡检机器人从当前位置运行至目标位置的偏差距离、实际运行距离和直线距离；
B、根据步骤A得到的偏差距离、实际运行距离和直线距离计算智能巡检机器人的运行半径和运行角度；
C、获取智能巡检机器人的轮距，结合步骤B得到的运行半径和运行角度，计算智能巡检机器人运行时的内侧半径和外侧半径；
D、获取智能巡检机器人的运行时间，结合步骤C得到的内侧半径和外侧半径，计算智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差；
E、将步骤D得到的实际运行速度差乘以补偿系数作为速度补偿值，判断智能巡检机器人左侧轮子的运行距离是否大于右侧轮子的运行距离；若是，则将左侧轮子的初始驱动速度加上速度补偿值对左侧轮子进行驱动，将右侧轮子的初始驱动速度减去速度补偿值对右侧轮子进行驱动；若否，则将左侧轮子的初始驱动速度减去速度补偿值对左侧轮子进行驱动，将右侧轮子的初始驱动速度加上速度补偿值对右侧轮子进行驱动。
在本发明的一个可选实施例中，本发明通过激光导航算法实时获取智能巡检机器人从当前位置运行至目标位置的偏差距离S，同时获取智能巡检机器人从当前位置运行至目标位置的实际运行距离L1和直线距离L2。如图2所示，为本发明实施例中智能巡检机器人的运动误差示意图。
在本发明的一个可选实施例中，本发明根据步骤A得到的偏差距离S、实际运行距离L1和直线距离L2计算机器人的运行半径R和运行角度α。
在本发明的一个可选实施例中，本发明获取智能巡检机器人左右两侧轮子之间的轮距T，再结合步骤B得到的运行半径R和运行角度α，计算智能巡检机器人运行时的内侧半径R1和外侧半径R2。
在本发明的一个可选实施例中，本发明获取智能巡检机器人从当前位置运行至目标位置的运行时间t，再结合步骤C得到的内侧半径R1和外侧半径R2，计算智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差D，具体为
如图3所示，为本发明实施例中智能巡检机器人的运行路径示意图。
在本发明的一个可选实施例中，本发明将步骤D得到的实际运行速度差D乘以补偿系数作为速度补偿值，这里设定补偿系数为0.5，得到速度补偿值为D/2；再通过将外侧轮子的初始驱动速度V加上速度补偿值，即内侧轮子的初始驱动速度V减去速度补偿值，即动态配置四个轮子的运动参数，使机器人精准的保持在既定轨道上运动。
本发明通过判断智能巡检机器人左侧轮子的运行距离是否大于右侧轮子的运行距离；若左侧轮子的运行距离大于右侧轮子的运行距离，说明左侧轮子处于运行路径外侧，右侧轮子处于运行路径内侧，则将左侧轮子的初始驱动速度加上速度补偿值对左侧轮子进行驱动，将右侧轮子的初始驱动速度减去速度补偿值对右侧轮子进行驱动；若否，则将左侧轮子的初始驱动速度减去速度补偿值对左侧轮子进行驱动，将右侧轮子的初始驱动速度加上速度补偿值对右侧轮子进行驱动，实现智能巡检机器人左右轮子运行速度的矫正。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于智能巡检机器人的轮径矫正方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、获取智能巡检机器人从当前位置运行至目标位置的偏差距离、实际运行距离和直线距离；
B、根据步骤A得到的偏差距离、实际运行距离和直线距离计算智能巡检机器人的运行半径和运行角度；
C、获取智能巡检机器人的轮距，结合步骤B得到的运行半径和运行角度，计算智能巡检机器人运行时的内侧半径和外侧半径；
D、获取智能巡检机器人的运行时间，结合步骤C得到的内侧半径和外侧半径，计算智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差；
E、将步骤D得到的实际运行速度差乘以补偿系数作为速度补偿值，判断智能巡检机器人左侧轮子的运行距离是否大于右侧轮子的运行距离；若是，则将左侧轮子的初始驱动速度加上速度补偿值对左侧轮子进行驱动，将右侧轮子的初始驱动速度减去速度补偿值对右侧轮子进行驱动；若否，则将左侧轮子的初始驱动速度减去速度补偿值对左侧轮子进行驱动，将右侧轮子的初始驱动速度加上速度补偿值对右侧轮子进行驱动。
2.如权利要求1所述的基于智能巡检机器人的轮径矫正方法，其特征在于，所述步骤D中计算智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差的公式具体为
其中，D表示智能巡检机器人左右两侧轮子的实际运行速度差，R1,R2分别表示智能巡检机器人运行时的内侧半径和外侧半径，α表示智能巡检机器人运行时的运行角度，t表示智能巡检机器人的运行时间。
3.如权利要求1或2所述的基于智能巡检机器人的轮径矫正方法，其特征在于，所述步骤D中补偿系数设定为0.5。
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