CN111190387B - 机器人控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人控制方法及系统。包括以下步骤:T1：提供一个机器人，所述机器人包括至少一个轮子，所述机器人具有至少一运动姿态；T2：调控机器人至运动姿态，保存所述运动姿态对应的运动姿态信息，根据速度及所述运动姿态信息生成预设动作控制信息；T3：根据所述预设动作控制信息构建形成操作模型；及T4：所述操作模型根据用户的输入来输出实际运动控制信息以控制机器人执行运动。本发明的机器人的控制方法极大的丰富了机器人的运动模式，以满足用户多样性的需求，而且增大了机器人的设计空间使其适用于更多的场景。

Description

机器人控制方法及系统
【技术领域】
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人控制方法及系统。
【背景技术】
机器人已广泛用于生活及工业领域，如教学中用于锻炼学生的开拓思维能力，如自动化生产中用于焊接、喷涂、装配、搬运等作业。尽管机器人作为执行系统具有很大的灵活性和弹性，其可完成不同的工作任务，但现有的机器人往往针对特定的使用目的和场合，只有一种主要功能，自由度和构型都固定不变，缺乏功能的扩展性和构型的重构性。此外，针对每一领域和每项应用都开发特定的机器人所花费的代价很大，严重制约机器人的推广应用。因此，可重构机器人应运而生。
可重构机器人通常都是由主模块以及多个基础模块组合得到的，其中多个基础模块的外形结构都相同，都设置有连接面来实现组合，但是用户在组合模块机器人的过程中无法验证组合结构是否正确，给用户带来大量的重复组装工作，造成很差的使用体验感。在目前，很多重构机器人还设置有轮子，由轮子控制不同的运动状态，且带动主模块运动到不同的地方，帮助人们完成一些指定的任务，例如拍摄，探测等任务。目前，在调整机器人的运动状态的过程中，通常是单一的调整主模块以及基础模块之间，或者是单一调整轮子与子模块之间，而难以同时对主模块之间以及主模块与轮子之间同时进行调节，导致调节的姿态有限，难以满足用户多样性的需求，或者是设置控制动作信息的程序繁琐，调节的速度较慢，调节操作复杂，严重影响用户的体验感。
【发明内容】
针对上述问题，本发明提供一种机器人控制方法及系统。
本发明解决技术问题的方案是提供一种机器人控制方法，包括以下步骤:T1：提供一个机器人，所述机器人包括至少一个轮子，所述机器人具有至少一运动姿态；T2：调控机器人至运动姿态，保存所述运动姿态对应的运动姿态信息，根据速度及所述运动姿态信息生成预设动作控制信息；T3：根据所述预设动作控制信息构建形成操作模型；及T4：所述操作模型根据用户的输入来输出实际运动控制信息以控制机器人执行运动。
优选地，所述T2包括：T21：控制机器人做前进运动，保存其前进姿态信息及最大前进速度；根据前进姿态信息、最大前进速度和/或自定义速度确定前进预设动作控制信息；T22：控制机器人做左转运动，保存其左转姿态信息及最大左转速度；根据左转姿态信息、最大左转速度和/或自定义速度确定左转预设动作控制信息；及T23：控制机器人做右转运动，保存其右转姿态信息及最大右转速度；根据右转姿态信息、最大右转速度和/或自定义速度确定右转预设动作控制信息。
优选地，步骤T3包括：T31：构建坐标系，在坐标系上以原点为圆心界定圆形区域或扇形区域以形成操控区域，所述扇形区域包括位于第一象限和第二象限的区域；T32：将所述前进预设动作控制信息、左转预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息分别映射至操控区域的上顶点，左顶点和右顶点。
优选地，步骤T3还包括步骤：T33：用户输入对应为一位于坐标系中的控制点，当控制点位于第一、二象限内时，位于所述第一象限内的控制点为前右运动控制点，前右预设动作控制信息由所述前进预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息插补运算获得；位于所述第二象限内的控制点为前左运动控制点，前左预设动作控制信息由所述前进预设动作控制信息以及左转预设动作控制信息插补运算获得；位于所述Y轴上的控制点由所述前进预设动作控制信息根据所述控制点距离圆心的距离换算获得。
优选地，所述扇形区域还包括位于第三象限和第四象限的区域，扇形区域在第一象限与第四象限之间以及第二象限与第三象限之间存在未设置有控制点的空白区域。
优选地，所述步骤T3还包括步骤：T34：根据所述前进预设动作控制信息插补至所述操控区域的下顶点以形成后退预设动作控制信息；根据所述后退预设动作控制信息以及左转预设动作控制信息插补至所述操控区域的第三象限以形成后左预设动作控制信息；根据所述后退预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息插补至所述操控区域的第四象限以形成后右预设动作控制信息。
优选地，用户操作界面对应有一操作圆盘，所述操作圆盘对应于坐标系上的圆形区域或扇形区域；所述步骤T4包括：T41：于操作圆盘上进行操作以形成输入；T42：操作模型根据输入对应的控制点计算获得实际运动控制信息以控制机器人执行运动。
优选地，在步骤T2中，所述机器人为模块化机器人，其具有多个运动姿态，所述机器人在不同的运动姿态下运动；所述速度与所述机器人的运动速度关联和/或通过用户自定义获得。
为了解决上述技术问题，本发明还提供一种机器人控制系统，所述机器人控制系统包括:机器人，由主体以及与所述主体连接的至少一个轮子组装而成，具有初始实体结构；存储器，以及一个或多个程序，其中一个或多个所述程序被存储在所述存储器中，存储器与主体进行通信，所述程序用于以执行如上所述的机器人控制方法。
优选地，所述主体包括多个模块单元，所述机器人控制系统还包括一控制器，所述控制器与所述机器人之间可进行信号传递，所述控制器包括一显示屏，所述显示屏至少呈现一操作圆盘，用户通过操控所述操作圆盘以控制机器人运动。
与现有技术相比，本发明的机器人控制方法及机器人控制系统，其包括如下的有益效果：
所述机器人控制方法包括以下步骤：提供一个机器人，所述机器人包括至少一个轮子，所述机器人具有至少一运动姿态；调控机器人至运动姿态，保存所述运动姿态对应的运动姿态信息，根据速度及所述运动姿态信息生成预设动作控制信息；根据所述预设动作控制信息构建形成操作模型；及所述操作模型根据用户的输入来输出实际运动控制信息以控制机器人执行运动。本发明的机器人控制方法可以使用户根据需求调至对应的运动姿态下，保存其运动姿态信息以及速度以生成预设动作控制信息，极大地提高了机器人的使用方便性，方便用户对运动模式进行设置，同时极大的丰富了机器人的运动模式，以满足用户多样性的需求，而且增大了机器人的设计空间使其适用于更多的场景。
简单的通过设置前进预设动作控制信息、左转预设动作控制信息、以及右转预设动作控制信息，其他定义的运动姿态的预设动作控制信息通过插值算法获得，使得设置简单快捷。
将预设动作控制信息映射至圆形区域或者扇形区域，使得用户在后期操作机器人时简单快捷，获得较好的体验感。
本发明的机器人的控制系统同样具有上述优点。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的机器人控制方法的流程示意图。
图2A是本发明第一实施例的机器人直行姿态下的示意图；
图2B是本发明第一实施例的机器人右转姿态下的示意图；
图3是本发明第一实施例的机器人控制方法中步骤T0的子流程示意图。
图4是本发明第一实施例的机器人控制方法中步骤T2的子流程示意图。
图5是本发明第一实施例的机器人控制方法中机器人运行时获得的速度时的子流程示意图。
图6是本发明第一实施例的机器人控制方法中通过滑动比例条设置速度时的比例条示意图。
图7是本发明第一实施例的机器人控制方法中通过自定义方式获得的速度时的子流程示意图。
图8是本发明第一实施例的机器人控制方法中形成的扇形区域的示意图。
图9是本发明第一实施例的机器人控制方法中形成的圆形区域的示意图。
图10是本发明第二实施例的机器人控制系统的模块结构示意图。
图11是本发明第三实施例的机器人控制系统的模块结构示意图。
图12A是本发明第三实施例的机器人控制系统中控制器的显示屏的界面示意图；
图12B是本发明第三实施例的机器人控制系统中控制器的显示屏的另一界面示意图；
图12C是本发明第三实施例的机器人控制系统中控制器的显示屏的又一界面示意图。
【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实例，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。
第一实施例
请参考图1，本发明的第一实施例提供一种机器人控制方法，用于控制机器人执行相应动作。所述机器人包括至少一个轮子以及与轮子相连的主体。所述机器人具有至少一运动姿态。
在一些其他实施方式中，所述机器人为模块化机器人，所述机器人的主体包括至少两个模块单元。至少两个模块单元中的一个模块单元与轮子连接，每个模块单元包括与其中一个所述轮子连接的且可相对旋转的至少一个子模块。也即，当所述子模块为一个时，轮子同样为一个时，子模块的一端与轮子连接，且轮子和子模块之间可以相对旋转。当所述子模块为一个，轮子为两个时，所述子模块的两端分别与所述每个轮子连接。当所述每个模块单元之间包括至少两个子模块时，任意相邻的两个子模块之间连接且相互旋转。比如两个子模块可相对转动，优选为每个模块单元由两个可进行相对旋转运动的上下半球构成，其中一个半球的两端分别与所述两个轮子连接。每个子模块包括至少一对接部，每个对接部上设置有一接口，每个接口具有唯一的接口标识信息，模块单元与模块单元之间通过对接部连接。可以理解，当每个子模块包括至少二对接部时，两个模块单元通过各自的一个对接部连接，在两个模块单元的连接位置处形成一虚拟连接面，两个模块单元基于虚拟连接面可进行转动，两个模块单元中的至少一个模块单元上的至少另一个对接部所在的平面与该虚拟连接面相交。同样地，每个轮子上设置有一对接部，每个对接部上设置有一对接口，每个轮子具有对应的标志信息以及每个对接口具有唯一的接口标识信息，模块单元与轮子之间通过两者的对接口连接。
为了便于后续的说明和理解，在此做出以下定义，构型信息包括但不限于模块种类信息、位置信息、模块数量信息和两个子模块之间的初始角度信息中的一种或者多种，以及轮子的种类信息、位置信息、轮子数量信息和子模块与轮子之间的初始角度信息中的一种或者多种。比如，当轮子的数量为2个时，轮子的种类信息可以定义为左轮和右轮；当轮子的数量为4个时，轮子的种类信息可以定义为前左轮、前右轮、后左轮、后右轮。当然，轮子的种类信息还可以是其他的命名，只要能对轮子进行标记和识别即可。构型信息是用来定义相邻模块单元之间和/或轮子与子模块之间的连接关系的信息，其中位置信息用来记录相邻模块单元进行连接的两个对接部的接口标识信息，以及轮子与子模块之间进行连接的两个对接部的接口标识信息；而每个对接部的接口标识信息即代表着该对接部在其所在的模块单元上的位置以及轮子相对所述子模块的位置，故而每个模块单元的位置信息以及轮子相对所述子模块的位置信息即代表着其在一个三维空间构型或者平面构型中的绝对位置；同一类别的模块单元设置有相同的模块种类标识，例如：细胞主体都具有相同的模块种类标识，细胞单体具有相同的模块种类标识，且细胞主体的模块种类标识与细胞单体的模块种类标识是不一致的，当细胞单体存在多个类别时，每个类别的细胞单体具有同样的模块种类标识，不同类别的细胞单体的模块种类标识不同，从而通过识别模块种类标识就可以得知模块单元的模块种类信息；两个子模块之间的初始角度信息指的是模块单元上下两个子模块之间的相对角度值；模块数量信息指的模块单元的数量。相邻两个模块单元之间识别其相互连接的两个对接部的接口标识信息的过程就是面识别的过程，通过进行面识别即可获得模块单元的位置信息。可以理解，此处的定义同样适用于本说明书的其他实施例。
所述机器人控制方法包括以下步骤：
T1：提供一个机器人，所述机器人包括至少一个轮子，所述机器人具有至少一运动姿态；
T2：调控机器人至运动姿态，保存所述运动姿态对应的运动姿态信息，根据速度及所述运动姿态信息生成预设动作控制信息；及
T3：根据所述预设动作控制信息构建形成操作模型；及
T4：所述操作模型根据用户的输入来输出实际运动控制信息以控制机器人执行运动。
可以理解，所述步骤T1中，机器人可与与远程终端进行通信。另外，当机器人无需与远程终端进行通信，其自身可进行后续步骤的操作时，其自身可执行后续步骤的模块单元。
可以理解，在所述步骤T2中，调控机器人至运动姿态，保存所述运动姿态对应的运动姿态信息，根据速度及所述运动姿态信息生成预设动作控制信息。定义，所述机器人的运动姿态包括前进姿态、左转姿态、右转姿态、后退姿态、前左姿态、前右姿态、后左姿态、后右姿态以及停止中的任一种或者多种。
请参阅图2A和图2B，在本实施例中以轮子的数量为四个时对运动姿态进行举例说明。建立一坐标系，包括相互垂直的X轴和Y轴，定义当同一排上的两个轮子的中心连线与所述X轴重合时，为轮子的前进姿态以及后退姿态(如图2A所示)，当两个轮子的中心连线与所述X轴的夹角V为锐角时(如图2B所示)，为轮子的右转姿态以及前右姿态，当两个轮子的中心连线与所述X轴的夹角为钝角时，为轮子的左转姿态以及前左姿态(图未示)。对于后左姿态、后右姿态也可以通过定义轮子的偏转角度限定。需要说明的是，本实施例中对于运动姿态的定义只是其中的一种方式，用户还可以是通过其他的定义方式对运动姿态进行定义。当所述机器人包括多个运动姿态时，在控制机器人运动时，先将机器人调控至对应的运动姿态下。所述机器人控制方法还包括步骤：
步骤T10，获取所述机器人的运动姿态信息。所述步骤T10在所述步骤T1和所述步骤T2之间。可以理解，在所述步骤T10中，机器人机器人机器人远程终端获机器人得机器人在该运动姿态下的初始虚拟构型信息，所述初始虚拟构型信息代表所述机器人在该运动姿态下的运动姿态信息；或者是多个模块单元中的至少一模块单元或者是至少一个轮子获取机器人的初始虚拟构型信息后储存起来，而不是传输至远程终端。所述初始虚拟构型信息包括位置信息、模块种类信息、模块数量信息、上下两个子模块之间的初始角度信息以及轮子的种类信息、位置信息、轮子数量信息和子模块与轮子之间的初始角度信息中的一种或者多种和其他定义相邻模块单元之间连接关系的信息中的一种或多种。模块单元或者轮子通过无线传输的方式将其自身的模块种类信息传输至细胞主体；在所有的模块单元和轮子将其位置信息传输至远程终端后，远程终端即获得机器人机器人的模块数量信息以及轮子的数量信息；模块单元对其上下两个子模块的初始角度进行检测并将其初始角度信息无线传输至远程终端，同时对轮子和子模块的初始角度进行检测并将其初始角度信息无线传输至远程终端。
请参考图3，机器人的多个模块单元中可以包含多个相同或不同的模块单元，多个模块单元包括至少一个可与远程终端通信的模块单元。
例如，在一些实施例中，多个所述模块单元包括一个细胞主体和至少一细胞单体，也即，机器人中包括一个细胞主体和至少一细胞单体，其中，一个细胞主体和至少一个细胞单体之间的信号传输过程做如下的说明：
其中，所述细胞主体用于与远程终端通信，界定与细胞主体直接连接的细胞单体为一级细胞单体，与一级细胞单体连接的细胞单体为二级细胞单体，与M级细胞单体连接的细胞单体为(M+1)级细胞单体，M为大于等于1的整数。所述获取机器人的初始虚拟构型信息具体包括以下步骤：
T101：细胞主体通过对接部传输信号至与之连接的一级细胞单体；
T102：一级细胞单体接收到信号之后进行面识别以获得细胞主体发送信号的对接部的接口标识信息，一级细胞单体将细胞主体发送信号的对接部的接口标识信息和其自身接收信号的对接部的接口标识信息一并传输至细胞主体以获得一级细胞单体的位置信息；
T103：M级细胞单体发出信号至(M+1)级细胞单体；及
T104：(M+1)级细胞单体接收到信号之后进行面识别以获得M级细胞单体发送信号的对接部的接口标识信息，(M+1)级细胞单体将M级细胞单体发送信号的对接部的接口标识信息和其自身接收信号的对接部的接口标识信息一并传输至细胞主体。
可以理解，细胞主体传输至一级细胞单体的信号和M级细胞单体传输至(M+1)级细胞单体的信号优选为电信号，也可以是无线信号。当机器人中只有细胞主体和一级细胞单体时，所述步骤T103和步骤T104可以省略。
当机器人的多个模块单元包括多个相同的模块单元时，界定其中一个模块单元为主模块单元，即上述的细胞主体，与主模块单元直接连接的模块单元为一级细胞单体，与一级细胞单体连接的模块单元为二级细胞单体，与M级细胞单体连接的模块单元为(M+1)级细胞单体，M为大于等于1的整数，同样执行上述步骤T101-T104。作为一种变形，多级细胞单体可以直接将各自的位置信息直接传输至远程终端，而不用再传输给主模块单元。
总而言之，获取机器人的多个模块单元的位置信息的过程为：模块单元识别与其连接的相邻模块单元的对接部的接口标识信息，并根据相邻模块单元的对接部的接口标识信息和其自身与相邻模块单元进行连接的对接部的接口标识信息得到其位置信息。
可以理解，获取机器人的轮子的位置信息的过程可以与获取所述多个模块单元的位置信息的过程相同。也即，可以定义其中一个轮子为细胞主体，而与细胞主体直接连接的模块单元或者轮子为一级细胞单体，具体识别过程与上述一致，在此不再赘述。
还可以理解的是，当机器人为非模块化机器人时，机器人的轮子与主体之间的位置信息以及角度信息同样可以根据多个模块之间的方法获得，以代表所述机器人的姿态信息。
在本发明另外的一些实施例中，也可以由远程终端直接获得每个模块单元及轮子的角度信息、位置信息等，并由远程终端将对应的角度信息、位置信息进行处理后，获知模块机器人当前的构型信息，从而可完成对模块机器人当前的实体构型的识别。
另外，在执行步骤T101之前或者同时执行以下步骤
步骤T100：模块单元或者轮子发出广播信号通知各个细胞单体准备进行面识别。可以理解，模块单元与模块单元之间可以进行无线通信，其无线通信的方式可以是wifi通信、蓝牙通信或者zigbee通信，优选为zigbee通信。模块单元或者轮子先广播信号通知与其连接的其余模块单元进入面识别准备状态，等到其余模块单元接收到电信号之后即进行面识别动作。
在所述步骤T101中，细胞主体上的每个对接部发送不同的电信号至多个一级细胞单体，在步骤T102中，多个一级细胞单体根据接收到的电信号的不同来获得与之连接的细胞主体的对接部的接口标识信息，每个一级细胞单体将细胞主体传输电信号的对接部的接口标识信息和其自身接收电信号的对接部的接口标识信息一并回复给细胞主体，细胞主体通过算法计算得到该一级细胞单体的位置信息，多个一级细胞单体执行同样的动作后，细胞主体得到多个一级细胞单体的位置信息。同理，在步骤T103和T104中，M级细胞单体上的每个对接部发送不同的电信号至多个(M+1)级细胞单体，多个(M+1)级细胞单体根据接收到的电信号的不同来获得与之连接的M级细胞单体的对接部的接口标识信息，每个(M+1)级细胞单体将M级细胞单体传输电信号的对接部的接口标识信息和其自身接收电信号的对接部的接口标识信息回复给细胞主体，细胞主体通过算法计算得到该(M+1)级细胞单体的位置信息，多个(M+1)级细胞单体执行同样的动作后，细胞主体得到多个(M+1)级细胞单体的位置信息。经过一系列的面识别之后，细胞主体即获得所有细胞单体的位置信息从而获得机器人的构型信息也即机器人的运动姿态信息。
可以理解，细胞主体或细胞单体同时发送不同的电信号至多个下一级细胞单体时，多个下一级细胞单体根据细胞主体或者上级细胞单体传送不同电信号的对接部的接口标识信息分时序回复其位置信息至细胞主体；或者细胞主体或细胞单体分时序发送相同或不同的电信号至多个下一级细胞单体，多个下一级细胞单体根据接收电信号的时序依次回复其位置信息至细胞主体。例如：细胞主体上设置有两个对接部，接口标识信息分别定义为1和2，细胞主体同时发送两个不同的电信号至与之连接的两个一级细胞单体，设定与对接部1相连接的一级细胞单体先回复其位置信息，等待10s后(具体的时间可以自行调整)，与对接部2相连接的一级细胞单体再回复其位置信息。
另外，在所述步骤T102和T103之间进一步包括
步骤T102a：细胞主体停止发送电信号，并通知与细胞主体直接连接的一级细胞单体发送电信号至与一级细胞单体连接的二级细胞单体。可以理解，在所述步骤T102a中，细胞主体优选是通过广播信号的形式通知一级细胞单体的。可以理解，在M级细胞单体发送电信号之前，细胞主体按照M级细胞单体的多个对接部的接口标识信息通过广播信号的方式分时序控制M级细胞单体发送电信号至多个(M+1)级细胞单体，该M级细胞单体发送至多个(M+1)级细胞单体的电信号可以是相同或者不同的，优选为M级细胞单体的多个对接部发送不同的电信号。
另外，在所述步骤T102和T104中，细胞主体在接收细胞单体传输过来的位置信息后对各个细胞单体进行单独编号，并将每个细胞单体的位置信息与编号关联存储。在细胞主体与远程终端进行通信时，细胞主体将每个细胞单体的位置信息及其编号传输至远程终端。远程终端发送动作控制信息给细胞主体后，细胞主体根据不同编号对控制信息进行分解并将分解后的控制信息按照编号对应地传输给各个细胞单体。
可以理解，在所述步骤T10中，可以是远程终端或者存储有初始虚拟构型信息的模块单元根据初始虚拟构型信息生成机器人的初始虚拟构型。其中远程终端根据获得的初始虚拟构型信息通过三维仿真或者三维建模等方式生成机器人的初始虚拟构型。初始虚拟构型可以在远程终端进行显示以方便用户随时查看机器人的运动姿态。
在上述步骤T2中，所述速度与所述机器人的运动速度关联和/或通过用户自定义获得。其中与所述机器人的运动速度关联即推动所述机器人在对应运动姿态下运动获得的速度。用户自定义的速度可以理解为通过在操作界面上编辑、录入或者其他的定义方式。需要说明的是，当轮子的数量为几个时，可以是其中的部分轮子为通过运动获得，部分轮子的速度通过自定义获得。
请参阅图4，所述步骤T2包括如下步骤：
T21：控制机器人做前进运动，保存其前进姿态信息及最大前进速度；根据前进姿态信息、最大前进速度和/或自定义速度确定前进预设动作控制信息；
T22：控制机器人做左转运动，保存其左转姿态信息及最大左转速度；根据左转姿态信息、最大左转速度和/或自定义速度确定左转预设动作控制信息；及
T23：控制机器人做右转运动，保存其右转姿态信息及最大右转速度；根据右转姿态信息、最大右转速度和/或自定义速度确定右转预设动作控制信息。
在上述步骤T2中，通过控制所述机器人在对应运动姿态下运动获得的速度可以是通过如下方式实现的。请参阅图5，当所述轮子为至少两个时，包括如下步骤：
步骤S21、获得与所述每个轮子对应的测试实际速度；
步骤S22、根据所述每个轮子的测试实际速度计算以获得关于所述每个轮子之间的速度比；
步骤S23、设定其中一个轮子的速度作为轮子实际运动过程中的实际最大速度，其余轮子的实际最大速度根据速度比进行换算。
在上述步骤S21中，是通过人为推动轮子的方式测试轮子的测试实际速度，其称为试驾模式。其目的在于获得每个轮子之间的速度比，然后用户根据速度比设置轮子在实际行走过程中的实际速度。通过试驾模式获得每个轮子的速度比，能使得车轮在实际运动时达到更好的平衡。为了获得在测试过程中轮子的测试实际速度，可以在每个轮子上安装速度传感器，通过速度传感器获取每个轮子在行进过程中的实际速度。
在上述步骤S23中，通过计算轮子之间的速度比，同时可以根据速度比与用户的实际经验值，对每个轮子的实际速度在操作界面上进行录入修改、编辑修改。
请参阅图6，在一些其他实施方式中，可以在操作界面上设置可视化的进度条Z代表，通过在进度条Z上操控控制点F沿着进度条在点N和M之间进行滑动，其中，在M点代表每个轮子的最大速度比。当沿着M点向N点滑动时，每个轮子的速度比按照所述MN之间占据所述整个滑动条的长度进行换算。比如，开始时的最大速度比为：10:9:8:9,当滑动到滑动条的中点时，每个轮子的速度比将变为：5:4.5:4:4.5。
请参阅图7，在所述步骤T2中，当所述轮子为至少两个时，在所述步骤T2中，通过用户自定义的方式获得速度的方式可以是通过步骤进行：
步骤S24、设定其中一个轮子在实际运行过程中的最大实际速度以及每个轮子的速度比；及
步骤S25、将其余轮子的实际最大速度根据速度比进行换算。
在上述步骤S24，可以是在与机器人信号传递的控制器上进行设定其中一个轮子在实际运动过程中的最大实际速度以及每个轮子的速度比的。所述控制器可以是装载在远程终端上的APP。远程终端可以是手机、IPAD、电脑或者其他设备。当然，可以理解的是，可以在根据速度比设定每个轮子的速度之后在单独的对其中某个轮子的速度进行调节。或者，可以直接对每个轮子的速度进行设定，不需要设定每个轮子的速度比。
请参阅图8，构建坐标系，其包括相互垂直的X轴和Y轴。在坐标系上以原点为圆心界定圆形区域或扇形区域以形成操控区域，所述扇形区域包括位于第一象限和第二象限的区域。图8中的扇形区域为OPQ。
当机器人处于前进姿态下，推动机器人由圆心O处运动到顶点A时，为机器人的前进运动，处于圆心处O处的速度为0，运动到顶点A处的速度为最大前进速度。定义其最大速度为V1。
当机器人处于左转姿态下，推动机器人由顶点A沿着圆弧运动到左端点Q时为左转运动，运动到左端点Q时的速度为最大左转速度。定义其最大速度为V2。
当机器人处于右转姿态下，推动机器人由顶点A沿着圆弧运动到右端点P时为左转运动，运动到右端点P时的速度为最大左转速度。定义其最大速度为V3。需要说明的是，上述通过构建坐标系来说明前进运动，左转运动以及右转运动只是为了直观的呈现，其运动的轨迹可以是稍微偏离上述的定义轨迹或者是其他自定义的轨迹，主要根据用户的需求进行设定。
请参阅图8，步骤T3包括：
T31：构建坐标系，在坐标系上以原点为圆心界定圆形区域或扇形区域以形成操控区域，所述扇形区域包括位于第一象限和第二象限的区域；以操控区域为扇形区域OPQ为例。
T32：将所述前进预设动作控制信息、左转预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息分别映射至操控区域的上顶点，左顶点和右顶点。即各顶点上预设动作控制信息包括速度的大小，姿态信息等。
步骤T3还包括步骤：
T33：用户输入对应为一位于坐标系中的控制点，当控制点位于第一、二象限内时，位于所述第一象限内的控制点为前右运动控制点，前右预设动作控制信息由所述前进预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息插补运算获得；
位于所述第二象限内的控制点为前左运动控制点，前左预设动作控制信息由所述前进预设动作控制信息以及左转预设动作控制信息插补运算获得；
位于所述Y轴上的控制点由所述前进预设动作控制信息根据所述控制点距离圆心的距离换算获得，位于所述圆弧AQ上的控制点由所述左转预设动作控制信息根据所述控制点距离所述顶点A的弧长换算获得，位于所述圆弧AP上的控制点由所述右转预设动作控制信息根据所述控制点距离所述顶点A的弧长换算获得。
在本步骤中，以位于第二象限内的控制点X1为例子进行说明。其速度的运算过程如下：先根据弧长AA0换算获得所述A0处的速度值VAO，然后根据所述O1距离所述圆心的距离对VAO换算获得。姿态信息由直行姿态按照夹角∠1的角度缓慢渐变偏转。
请继续参阅图8，步骤T3还包括步骤：
T34：根据所述前进预设动作控制信息插补至所述操控区域的下顶点以形成后退预设动作控制信息；
根据所述后退预设动作控制信息以及左转预设动作控制信息插补至所述操控区域的第三象限以形成后左预设动作控制信息；
根据所述后退预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息插补至所述操控区域的第四象限以形成后右预设动作控制信息。
请参阅图9，所述扇形区域还包括位于第三象限和第四象限的区域，扇形区域在第一象限与第四象限之间以及第二象限与第三象限之间存在未设置有控制点的空白区域QOQ1以及POP1。用户无法用户空白区域操控机器人。
请继续参阅图9，用户操作界面对应有一操作圆盘，所述操作圆盘对应于坐标系上的圆形区域或扇形区域；
所述步骤T4包括：
T41：于操作圆盘上进行操作以形成输入；
T42：操作模型根据输入对应的控制点计算获得实际运动控制信息以控制机器人执行运动。
在上述步骤T41中，用户可以通过点触所述操作圆盘上的圆形或者扇形操控区域以形成操控信号。在每个细胞单体和每个轮子上设有有角度感测传感器和速度检测传感器。
第二实施例
请参考图10，本发明的第二实施例还提供一种机器人控制系统30，其用于控制由至少一个轮子以及主体拼接而成的机器人，所述机器人控制系统30包括：
储存模块31，用于储存机器人的运动姿态对应的运动姿态信息以及预设动作控制信息；
模型生成模块33，用于根据所述预设动作控制信息构建形成操作模型。
机器人控制系统30还包括设置在所述每个轮子上的速度传感器。所述速度传感器用于测量轮子的实际速度。
第三实施例
请参考图11，本发明的第三实施例还提供一种机器人控制系统40，所述机器人控制系统40进一步包括：
机器人41，由主体以及与所述主体连接的至少一个轮子组装而成，具有初始实体结构；
存储器43，以及一个或多个程序，其中一个或多个所述程序被存储在所述存储器中，存储器与模块单元进行通信，所述程序用于以执行以下步骤指令：
保存所述运动姿态对应的运动姿态信息，根据速度及所述运动姿态信息生成预设动作控制信息；及
根据所述预设动作控制信息构建形成操作模型；及
所述操作模型根据用户的输入来输出实际运动控制信息以控制机器人执行运动。
在一些其他实施方式中，所述机器人为模块化机器人，所述主体包括多个模块单元，轮子与模块单元连接。
另外，所述多个模块单元包括一细胞主体和至少一细胞单体，每个对接部具有唯一的接口标识信息，界定与细胞主体直接连接的细胞单体为一级细胞单体，所述获取机器人的初始虚拟构型信息具体包括以下步骤：
细胞主体通过对接部传输信号至与之连接的一级细胞单体；
一级细胞单体接收到信号之后进行面识别以获得细胞主体发送信号的对接部的接口标识信息，一级细胞单体将细胞主体发送信号的对接部的接口标识信息和其自身接收信号的对接部的接口标识信息一并传输至细胞主体以获得一级细胞单体的位置信息。
所述机器人控制系统40还包括一控制器45，所述控制器45与所述机器人41之间可进行信号传递。
控制器45可以设置在远程移动终端上。其中远程移动终端包括手机、平板电脑或者电脑等电子设备。请参阅图12A、图12B以及图12C，所述控制器45包括一显示屏451，用户通过操控所述显示屏451以对对应运动姿态下的预设动作控制信息进行编辑、保存或者设置。显示屏451上设置有运动姿态设置区A、速度设置区B、虚拟构型显示区C、操作视频播放区D以及编辑好的方向盘E。以下结合显示屏451的显示界面对操作过程进行说明。当需要设置前进姿态预设动作控制信息时，先点击运动姿态设置区A，其进入图12B所示界面，然后根据操作视频播放区D的教程掰动实体构型使得所述机器人处于前进姿态下调整完毕之后，同时保存对应的前进姿态对应的运动姿态信息。当姿态帧保存完毕之后，点击速度设置区B，推动机器人前进获得运动速度或者通过自定义的方式获得速度。当速度调节完毕之后，对速度进行保存。
左转姿态以及右转姿态的设置方式和前进姿态的设置方式相同，在此不再赘述。前左姿态、前右姿态、后左姿态、后右姿态预设动作控制信息的形成与第一实施例提供的形成方式相同，在此不再赘述。请参阅图12C，当编辑好对应运动姿态下的预设动作控制信息时，控制器45上对应有一操作圆盘，所述操作圆盘对应于坐标系上的圆形区域或扇形区域。用户于操作圆盘上进行操作以形成输入；同时，操作模型根据输入对应的控制点计算获得实际运动控制信息以控制机器人执行运动。
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，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机器人控制方法，其特征在于:所述机器人控制方法用于构建机器人的操作模型，包括以下步骤:
提供一个机器人，所述机器人包括至少一个轮子，所述机器人具有至少一运动姿态；
调控机器人至运动姿态，保存所述运动姿态对应的运动姿态信息，根据速度及所述运动姿态信息生成预设动作控制信息，具体包括如下步骤：
控制机器人做前进运动，保存其前进姿态信息及最大前进速度；根据前进姿态信息、最大前进速度和/或自定义速度确定前进预设动作控制信息；
控制机器人做左转运动，保存其左转姿态信息及最大左转速度；根据左转姿态信息、最大左转速度和/或自定义速度确定左转预设动作控制信息；及
控制机器人做右转运动，保存其右转姿态信息及最大右转速度；根据右转姿态信息、最大右转速度和/或自定义速度确定右转预设动作控制信息；
所述速度与所述机器人的运动速度关联和/或通过用户自定义获得；
根据所述预设动作控制信息构建形成操作模型，具体包括如下步骤：
构建坐标系，在坐标系上以原点为圆心界定圆形区域或扇形区域以形成操控区域，所述扇形区域包括位于第一象限和第二象限的区域；
将所述前进预设动作控制信息、左转预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息分别映射至操控区域的上顶点，左顶点和右顶点；
基于对所述前进预设动作控制信息、左转预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息进行插值运算以获得映射在所述坐标系上除了上顶点、左顶点和右顶点之外的其它区域的预设动作控制信息；及
所述操作模型根据用户的输入来输出实际运动控制信息以控制机器人执行运动。
2.如权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于:进行插值运算以获得其它区域的预设动作控制信息包括步骤：
用户输入对应为一位于坐标系中的控制点，当控制点位于第一、二象限内时，位于所述第一象限内的控制点为前右运动控制点，前右预设动作控制信息由所述前进预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息插补运算获得；
位于所述第二象限内的控制点为前左运动控制点，前左预设动作控制信息由所述前进预设动作控制信息以及左转预设动作控制信息插补运算获得；
位于Y轴上的控制点由所述前进预设动作控制信息根据所述控制点距离圆心的距离换算获得。
3.如权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于:所述扇形区域还包括位于第三象限和第四象限的区域，扇形区域在第一象限与第四象限之间以及第二象限与第三象限之间存在未设置有控制点的空白区域。
4.如权利要求3所述的机器人控制方法，其特征在于:进行插值运算以获得其它区域的预设动作控制信息包括步骤：
根据所述前进预设动作控制信息插补至所述操控区域的下顶点以形成后退预设动作控制信息；
根据所述后退预设动作控制信息以及左转预设动作控制信息插补至所述操控区域的第三象限以形成后左预设动作控制信息；
根据所述后退预设动作控制信息以及右转预设动作控制信息插补至所述操控区域的第四象限以形成后右预设动作控制信息。
5.如权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于:用户操作界面对应有一操作圆盘，所述操作圆盘对应于坐标系上的圆形区域或扇形区域；
所述操作模型根据用户的输入来输出实际运动控制信息以控制机器人执行运动包括如下步骤：
于操作圆盘上进行操作以形成输入；
操作模型根据输入对应的控制点计算获得实际运动控制信息以控制机器人执行运动。
6.如权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于:当所述轮子为至少两个时，在上述步骤调控机器人至运动姿态，保存所述运动姿态对应的运动姿态信息，根据速度及所述运动姿态信息生成预设动作控制信息中，所述速度的获取方法包括以下步骤：
获得与每个所述 轮子对应的测试实际速度；
根据所述每个轮子的测试实际速度计算以获得关于所述每个轮子之间的速度比；
设定其中一个轮子的速度作为轮子实际运动过程中的实际最大速度，其余轮子的实际最大速度根据速度比进行换算。
7.一种机器人控制系统，其特征在于:所述机器人控制系统包括:
机器人，由主体以及与所述主体连接的至少一个轮子组装而成，具有初始实体结构；
存储器，以及一个或多个程序，其中一个或多个所述程序被存储在所述存储器中，存储器与主体进行通信，所述程序用于以执行如权利要求1-6中任一项所述的机器人控制方法。
8.如权利要求7所述的机器人控制系统，其特征在于:所述主体包括多个模块单元，所述机器人控制系统还包括一控制器，所述控制器与所述机器人之间可进行信号传递，所述控制器包括一显示屏，所述显示屏至少呈现一操作圆盘，用户通过操控所述操作圆盘以控制机器人运动。
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