CN111439329A - 姿态自调整的可操作式移动平衡装置、方法、终端及介质 - Google Patents

姿态自调整的可操作式移动平衡装置、方法、终端及介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供姿态自调整的可操作式移动平衡装置、方法、终端及介质,其中,所述装置包括:姿态检测单元,用于检测装置姿态数据;控制单元,其通信连接所述姿态检测单元以接收所述装置姿态数据;移动单元,其电性连接并受控于所述控制单元;重心调整单元,其电性连接并受控于所述控制单元。本申请通过采集平衡装置的姿态数据判断装置平衡与否,并通过控制平衡装置的车轮转速和/或通过控制重心调整组件的位移量来实现将平衡装置从当前的不稳状态调整回稳定姿态,从而有效解决了电动平衡车自身处于静止状态但因其开发的功能所造成的车体失衡问题,适用于平衡车装载操作装置的实施场景,从而大大扩展了平衡车的功能。

Description

姿态自调整的可操作式移动平衡装置、方法、终端及介质
技术领域
本申请涉及平衡控制技术领域,特别是涉及姿态自调整的可操作式移动平衡装置、方法、终端及介质。
背景技术
电动平衡车因其体积较小,操控新颖方便,越来越受到年青人的喜爱。目前流行的电动平衡车以操控杆式电动平衡车为主,利用车体内部的姿态传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。
但电动平衡车仅作为代步工具,功能较为局限,将电动平衡车的应用拓展到休闲娱乐之外的其他领域,需要在电动平衡车的基础上开发更多的功能,并解决由此带来的不平衡问题,特别要解决的是电动平衡车自身处于静止状态但因其开发的功能所造成的车体失衡问题。
申请内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本申请的目的在于提供姿态自调整的可操作式移动平衡装置、方法、终端及介质,用于解决现有技术中电动平衡车自身处于静止状态但因其开发的功能所造成的车体失衡问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请提供一种姿态自调整的可操作式移动平衡装置,其包括:姿态检测单元,用于检测装置姿态数据;控制单元,其通信连接所述姿态检测单元以接收所述装置姿态数据;移动单元,其电性连接并受控于所述控制单元;重心调整单元,其电性连接并受控于所述控制单元;其中,所述控制单元根据所述装置姿态数据判断该系统是否处于非移动且姿态不稳的状态;若是,则向外发送用于控制所述移动单元按预设速度运动的第一控制指令,和/或向外发送用于控制所述重心调整单元按预设位移量移动的第二控制指令,以将该系统从当前不稳的姿态调整至稳定姿态。
于本申请的一实施例中,所述移动单元的类型包括自平衡车;所述自平衡车包括:电机驱动器,其电性连接并受控于所述控制单元;电机,其电性连接并受控于所述电机驱动器;平衡车运动机构,其与所述电机转动连接以受驱于所述电机;其中,所述电机驱动器接收来自所述控制单元的第一控制指令,并根据所述第一控制指令发送相应的驱动指令至所述电机,以控制所述电机驱动所述平衡车运动机构按照预设转速转动。
于本申请的一实施例中,所述预设转速由所述控制单元计算得到,其计算方式包括;获取所述系统偏离稳定姿态后的姿态变化数据;根据所述姿态变化数据,计算获得所述平衡车运动机构朝着抵消姿态变化的方向的预设转速。
于本申请的一实施例中,所述重心调整单元包括:直线执行机构驱动器,其电性连接并受控于所述控制单元;直线执行机构,其电性连接并受控于所述直线执行机构驱动器;重心调整组件,其与所述直线执行机构相连以受驱于所述直线执行机构;其中,所述直线执行机构驱动器接收来自所述控制单元的第二控制指令,并根据所述第二控制指令发送相应的驱动指令至所述直线执行机构,以控制所述直线执行机构驱动所述重心调整组件按照预设位移量移动。
于本申请的一实施例中,所述预设位移量由所述控制单元计算得到,其计算方式包括:建立所述系统偏离稳定姿态的姿态数据与因所述系统偏离稳定姿态而产生的转动惯量数据之间的第一关联关系;以及,建立所述转动惯量数据与所述重心调整组件为克服该转动惯量偏差而产生的位移数据之间的第二关联关系;以及,基于所述系统偏离稳定姿态的当前姿态数据,并根据所述第一关联关系和第二关联关系,计算获得所述重心调整组件朝着抵消转动惯量的方向的位移量。
于本申请的一实施例中,所述姿态自调整的可操作式移动平衡装置还包括用于执行操作任务的操作单元;其中,触发所述系统处于非移动且姿态不稳的状态的条件包括:所述移动单元处于非移动的状态且所述操作单元执行操作任务而导致系统姿态不稳。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请提供一种姿态自调整方法,适用于可操作式移动平衡装置,所述方法包括:接收装置姿态数据;根据所述装置姿态数据,判断所述可操作式移动平衡装置是否处于非移动且姿态不稳的状态;若判断是,则向外发送用于控制该装置的移动单元按预设速度移动的第一控制指令,和/或向外发送用于控制该装置的重心调整单元按预设位移量移动的第二控制指令,以将该装置从当前不稳的姿态调整至稳定姿态。
于本申请的一实施例中,所述可操作式移动平衡装置包括用于执行操作任务的操作单元;其中,触发所述装置处于非移动且姿态不稳的状态的条件包括:所述移动单元处于非移动的状态且所述操作单元执行操作任务而导致该装置姿态不稳。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请提供一种电子终端,包括:处理器及存储器;所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行所述姿态自调整方法。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述姿态自调整方法。
如上所述,本申请的姿态自调整的可操作式移动平衡装置、方法、终端及介质,具有以下有益效果:本申请利用平衡装置的姿态数据判断其平衡与否,并通过控制平衡装置车轮转速或者通过控制重心调整组件的位移量来实现将平衡装置从当前的不稳状态调整回稳定姿态,从而有效解决了电动平衡车自身处于静止状态但因其开发的功能所造成的车体失衡问题,适用于平衡车装载操作装置的实施场景,从而大大扩展了平衡车的功能。
附图说明
图1a显示为本申请一实施例中姿态自调整的可操作式移动平衡装置的示意图。
图1b显示为本申请一实施例中姿态自调整的可操作式移动平衡装置的示意图。
图2显示为本申请一实施例中姿态自调整的可操作式移动平衡装置的结构示意图。
图3显示为本申请一实施例中姿态自调整方法的流程示意图。
图4显示为本申请一实施例中电子终端的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,在下述描述中,参考附图,附图描述了本申请的若干实施例。应当理解,还可使用其他实施例,并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的,并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例,而并非旨在限制本申请。空间相关的术语,例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、““下部”、“上方”、“上部”等,可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组,但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。因此,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
电动平衡车因其体积较小,操控新颖方便,越来越受到年青人的喜爱。目前流行的电动平衡车以操控杆式电动平衡车为主,利用车体内部的姿态传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。但电动平衡车仅作为代步工具,功能较为局限,将电动平衡车的应用拓展到休闲娱乐之外的其他领域,需要在电动平衡车的基础上开发更多的功能,并解决由此带来的不平衡问题,特别要解决的是电动平衡车自身处于静止状态但因其开发的功能所造成的车体失衡问题。
鉴于上述存在于现有技术中的种种问题,本申请提供一种姿态自调整的可操作式移动平衡装置,其在判断装置处于非移动状态且姿态不稳时,通过控制车轮转速和/或控制重心调整组件移动的方式将当前的不稳姿态自调整至稳定姿态,从而保持装置的平衡。
为了能够清楚描述本申请的姿态自调整的可操作式移动平衡装置,现结合装置的结构图进行详细说明。请参阅图1a,图1a显示为本申请的姿态自调整的可操作式移动平衡装置在一实施例中的示意图。所述装置包括:姿态检测单元11、控制单元12、移动单元13、重心调整单元14。其中,所述姿态检测单元11用于检测装置姿态数据,所述控制单元12通信连接所述姿态检测单元11以接收装置姿态数据,所述移动单元13电性连接并受控于所述控制单元12,所述重心调整单元14电性连接并受控于所述控制单元12。
其中,所述控制单元12根据所述装置姿态数据判断该系统是否处于非移动且姿态不稳的状态;若是,则向外发送用于控制所述移动单元13按预设速度运动的第一控制指令,和/或向外发送用于控制所述重心调整单元14按预设位移量移动的第二控制指令,以将该系统从当前不稳的姿态调整至稳定姿态。
于本实施例中,所述姿态检测单元11可包括陀螺仪、加速度计、磁传感器中的任一种或多种组合。具体而言,加速度计和磁传感器易受外部干扰,但其测量值随时间的变化相对较小;陀螺仪动态性能好,不易受外部干扰,但其测量值随时间变化比较大。因此,本申请中所述姿态检测单元既可单独使用陀螺仪、加速度计、或者磁传感器,以降低产品成本,也可使用陀螺仪、加速度计、以及磁传感器的结合,三者互补形成一不易受外部干扰且测量值随时间变化较小的姿态检测单元。需要说明的是,所述姿态检测单元包括但不限于本实施例中所列举的检测部件,任何其它能够实现姿态检测功能的部件均可应用于本申请的技术方案中。
于本实施例中,所述移动单元为自平衡车,所述自平衡车既可是独轮的,亦可双轮或多轮,本申请对此不作限定。如图1b所示,所述移动单元13具体包括:电机驱动器131、电机132、平衡车运动机构133;其中,所述电机驱动器131电性连接并受控于所述控制单元,所述电机132电性连接并受控于所述电机驱动器131,所述平衡车运动机构133与所述电机132转动连接以受驱于所述电机。
于本实施例中,所述重心调整单元14包括直线执行机构驱动器141、直线执行机构142、重心调整组件143。其中,所述直线执行机构驱动器141电性连接并受控于所述控制单元,所述直线执行机构142电性连接并受控于所述直线执行机构驱动器141,所述重心调整组件143与所述直线执行机构142相连以受驱于所述直线执行机构。
为便于本领域技术人员更好地理解本申请的重心调整单元,现结合图2进行详细解释说明。在图2展示的实施例中,重心调整单元设于移动单元上。具体的,所述直线执行机构中用于供重心调整组件21滑动的滑轨22设于自平衡车车体23上,且滑轨铺设方向与自平衡车的前后移动方向相一致,图中用双向箭头A表示,从而能够最快最高效地控制重心调整组件21滑动至目标位置。需要说明的是,滑轨22铺设方向包括但不限于本实施例中所述的自平衡车的前后移动方向,还可铺设于与前后移动方向呈一定夹角的方向上,即沿着与双向箭头A呈一定夹角的方向铺设,从而延长滑轨的总长,使重心调整组件的位移控制能够更精确。
如图1b所示,所述控制单元12用于向外发送所述第一控制指令,以控制平衡车车轮转动;所述控制单元12还用于向外发送第二控制指令,以控制重心调整组件的位移。所述控制单元12具体如何实现将系统从不稳姿态调整至稳定姿态的内容将于下文中予以解释。需说明的是,本申请中的控制单元12包括控制器,所述控制器可采用MCU控制器、ARM控制器、FPGA控制器、SoC控制器、以及DSP控制器中的任一种或多种组合。另外需要说明的是,本实施例中的控制单元,可拆分为多个子单元分别执行向外发送第一控制指令和第二控制指令的操作,也可集成于一体,本申请对此不作限定。
在一实施例中,所述姿态自调整的可操作式移动平衡装置还包括未图示的用于执行操作任务的操作单元;其中,触发所述系统处于非移动且姿态不稳的状态的条件包括:所述移动单元处于非移动的状态且所述操作单元执行操作任务而导致系统姿态不稳。所述操作单元例如为机械臂,用于模仿人的手或臂的某些动作功能,从而执行抓取或者搬运等操作任务。
在所述控制单元通过控制平衡车运动机构按照预设转速转动的实施例中,所述预设转速由所述控制单元计算得到,其计算方式包括:获取所述系统偏离稳定姿态后的姿态变化数据;根据所述姿态变化数据,计算获得所述平衡车运动机构朝着抵消姿态变化的方向的预设转速。
举例而言,平衡车停于某位置,机械臂因进行某项操作任务而导致车体失衡,呈向前倾倒的趋势。所述控制单元通过姿态传感器获取平衡车偏离稳定姿态的姿态变化数据,并根据该姿态变化数据计算获得平衡车的双轮朝前移动的理想转速,以抵消姿态变化引起的姿态不稳。基于同样的原理,当平衡车呈向后倾倒的趋势时,所述控制单元通过姿态传感器获取平衡车偏离稳定姿态的姿态变化数据,并根据该姿态变化数据计算获得平衡车的双轮朝后移动的理想转速,以抵消姿态变化引起的姿态不稳。
在所述控制单元通过控制重心调整组件按照预设位移量移动的实施例中,所述预设位移量由所述控制单元计算得到,其计算方式包括:建立所述系统偏离稳定姿态的姿态数据与因所述系统偏离稳定姿态而产生的转动惯量数据之间的第一关联关系;以及,建立所述转动惯量数据与所述重心调整组件为克服该转动惯量偏差而产生的位移数据之间的第二关联关系;以及,基于所述系统偏离稳定姿态的当前姿态数据,并根据所述第一关联关系和第二关联关系,计算获得所述重心调整组件朝着抵消转动惯量的方向的位移量。
举例而言,平衡车停于某位置,机械臂因进行某项操作任务而导致车体失衡,呈向前倾倒的趋势。所述控制单元通过姿态传感器获取平衡车偏离稳定姿态的姿态数据,以建立姿态数据与转动惯量数据之间的第一关联关系,例如:平衡车向前倾倒X角度,相对应的,平衡车相对于平衡状态形成了Y个单位的转动惯量,故形成有X角度与Y个单位的转动惯量之间的函数关系。
所述第二关联关系是指转动惯量数据与重心调整组件位移数据之间的关系。例如:首先,确定重心调整组件的初始位置Z1;其次,平衡车相对于平衡状态形成了Y个单位的转动惯量,相对应的,重心调整组件需移动至目标位置Z2才能抵消该转动惯量偏差。其中,重心调整组件的位移量便是从初始位置Z1移动到目标位置Z2的位移量ΔZ。因此,Y转动惯量单位与ΔZ位移量之间的函数关系即为所述第二关联关系。
由第一关联关系和第二关联关系可建立平衡车倾斜角度X与重心调整组件位移量ΔZ之间的关联关系。所述控制单元根据该关联关系,便可控制重心调整组件按照预设位移量移动,从而维持车体平衡。
需要说明的是,所述控制单元通过控制平衡车运动机构按照预设转速转动的实施方式,与所述控制单元通过控制重心调整组件按照预设位移量移动的实施方式,是并行的两种技术方案。也即,本领域技术人员即可采取两种实施方式中的任一种进行实施,也可同时采取该两种实施方式,本申请对此不作限定。
如图3所示,展示本申请一实施例中姿态自调整方法的流程示意图。本实施例中,所述姿态自调整方法应用于控制器,例如MCU控制器、ARM控制器、FPGA控制器、SoC控制器、或者DSP控制器等等。所述姿态自调整方法也可应用于一用户终端,所述用户终端例如为包括存储器、存储控制器、一个或多个处理单元(CPU)、外设接口、RF电路、音频电路、扬声器、麦克风、输入/输出(I/O)子系统、显示屏、其他输出或控制设备,以及外部端口等组件的计算机,所述计算机中的这些组件通过一条或多条通信总线或信号线进行通信。所述计算机包括但不限于如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、智能电视、个人数字助理(PersonalDigital Assistant,简称PDA)等个人电脑。
请参阅图3,所述姿态自调整方法具体包括步骤S31,步骤S32,步骤S33,以及步骤S34。
在步骤S31中,接收装置姿态数据。
在步骤S32中,根据所述装置姿态数据,判断所述可操作式移动平衡装置是否处于非移动且姿态不稳的状态。
在步骤S33中,若判断是,则向外发送用于控制该装置的移动单元按预设速度移动的第一控制指令,和/或向外发送用于控制该装置的重心调整单元按预设位移量移动的第二控制指令,以将该装置从当前不稳的姿态调整至稳定姿态。
在步骤S34中,若判断否,则向外发送信号为0的用于控制该装置的移动单元按预设速度移动的第一控制指令,和/或向外发送信号为0的用于控制重心调整单元按预设位移量移动的第二控制指令。。
所述可操作式移动平衡装置包括用于执行操作任务的操作单元;其中,触发所述装置处于非移动且姿态不稳的状态的条件包括:所述移动单元处于非移动的状态且所述操作单元执行操作任务而导致该装置姿态不稳。因所述姿态自调整方法的实施方式与上文中姿态可调整的可操作式移动平衡装置的实施方式类似,故不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
如图4所示,展示本申请又一实施例中电子终端的结构示意图。所述电子终端包括处理器41和存储器42,所述处理器41和存储器42通过系统总线相连。所述存储器42用于存储计算机程序,所述处理器41用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述电子终端执行姿态自调整方法的各个步骤。
上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
综上所述,本申请提供的姿态自调整的可操作式移动平衡装置、方法、终端及介质,利用平衡装置的姿态数据判断其平衡与否,并通过控制平衡装置车轮转速和/或通过控制重心调整组件的位移量来实现将平衡装置从当前的不稳状态调整回稳定姿态,从而有效解决了电动平衡车自身处于静止状态但因其开发的功能所造成的车体失衡问题,适用于平衡车装载操作装置的实施场景,从而大大扩展了平衡车的功能。所以,本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种姿态自调整的可操作式移动平衡装置,其特征在于,包括:
姿态检测单元,用于检测装置姿态数据;
控制单元,其通信连接所述姿态检测单元以接收所述装置姿态数据;
移动单元,其电性连接并受控于所述控制单元;
重心调整单元,其电性连接并受控于所述控制单元;
其中,所述控制单元根据所述装置姿态数据判断该系统是否处于非移动且姿态不稳的状态;若是,则向外发送用于控制所述移动单元按预设速度运动的第一控制指令,和/或向外发送用于控制所述重心调整单元按预设位移量移动的第二控制指令,以将该系统从当前不稳的姿态调整至稳定姿态。
2.根据权利要求1所述的姿态自调整的可操作式移动平衡装置,其特征在于,所述移动单元的类型包括自平衡车;所述自平衡车包括:
电机驱动器,其电性连接并受控于所述控制单元;
电机,其电性连接并受控于所述电机驱动器;
平衡车运动机构,其与所述电机转动连接以受驱于所述电机;
其中,所述电机驱动器接收来自所述控制单元的第一控制指令,并根据所述第一控制指令发送相应的驱动指令至所述电机,以控制所述电机驱动所述平衡车运动机构按照预设转速转动。
3.根据权利要求2所述的姿态自调整的可操作式移动平衡装置,其特征在于,所述预设转速由所述控制单元计算得到,其计算方式包括:
获取所述系统偏离稳定姿态后的姿态变化数据;
根据所述姿态变化数据,计算获得所述平衡车运动机构朝着抵消姿态变化的方向的预设转速。
4.根据权利要求1或2所述的姿态自调整的可操作式移动平衡装置,其特征在于,所述重心调整单元包括:
直线执行机构驱动器,其电性连接并受控于所述控制单元;
直线执行机构,其电性连接并受控于所述直线执行机构驱动器;
重心调整组件,其与所述直线执行机构相连以受驱于所述直线执行机构;
其中,所述直线执行机构驱动器接收来自所述控制单元的第二控制指令,并根据所述第二控制指令发送相应的驱动指令至所述直线执行机构,以控制所述直线执行机构驱动所述重心调整组件按照预设位移量移动。
5.根据权利要求4所述的姿态自调整的可操作式移动平衡装置,其特征在于,所述预设位移量由所述控制单元计算得到,其计算方式包括:
建立所述系统偏离稳定姿态的姿态数据与因所述系统偏离稳定姿态而产生的转动惯量数据之间的第一关联关系;以及
建立所述转动惯量数据与所述重心调整组件为克服该转动惯量偏差而产生的位移数据之间的第二关联关系;以及
基于所述系统偏离稳定姿态的当前姿态数据,并根据所述第一关联关系和第二关联关系,计算获得所述重心调整组件朝着抵消转动惯量偏差的方向的位移量。
6.根据权利要求1所述的姿态自调整的可操作式移动平衡装置,其特征在于,所述姿态自调整的可操作式移动平衡装置还包括用于执行操作任务的操作单元;其中,触发所述系统处于非移动且姿态不稳的状态的条件包括:所述移动单元处于非移动的状态且所述操作单元执行操作任务而导致系统姿态不稳。
7.一种姿态自调整方法,其特征在于,适用于可操作式移动平衡装置,所述方法包括:
接收装置姿态数据;
根据所述装置姿态数据,判断所述可操作式移动平衡装置是否处于非移动且姿态不稳的状态;
若判断是,则向外发送用于控制该装置的移动单元按预设速度移动的第一控制指令,和/或向外发送用于控制该装置的重心调整单元按预设位移量移动的第二控制指令,以将该装置从当前不稳的姿态调整至稳定姿态。
8.根据权利要求7所述的姿态自调整方法,其特征在于,所述可操作式移动平衡装置包括用于执行操作任务的操作单元;其中,触发所述装置处于非移动且姿态不稳的状态的条件包括:所述移动单元处于非移动的状态且所述操作单元执行操作任务而导致该装置姿态不稳。
9.一种电子终端,其特征在于,包括:处理器和存储器;
所述存储器用于存储计算机程序;
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述电子终端执行如权利要求7或8所述的姿态自调整方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7或8所述的姿态自调整方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113386889A (zh) * 2021-08-13 2021-09-14 江苏巨亨智能科技有限公司 一种加强平衡固定的平衡车

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100268446A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Traveling device and its control method
CN106892039A (zh) * 2017-03-09 2017-06-27 深圳市亮点智控科技有限公司 自平衡装置及电动车辆
CN107472419A (zh) * 2016-06-07 2017-12-15 韩莹光 一种平衡车的重心调整方法
CN107728635A (zh) * 2017-11-13 2018-02-23 北京赛曙科技有限公司 一种摩托车型机器人的自动平衡装置及方法
CN207607592U (zh) * 2017-12-13 2018-07-13 河北汇金机电股份有限公司 重心可调的两轮自平衡底盘装置
CN108436916A (zh) * 2018-05-30 2018-08-24 重庆邮电大学 一种基于陀螺驱动器的平衡装置及其控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100268446A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Traveling device and its control method
CN107472419A (zh) * 2016-06-07 2017-12-15 韩莹光 一种平衡车的重心调整方法
CN106892039A (zh) * 2017-03-09 2017-06-27 深圳市亮点智控科技有限公司 自平衡装置及电动车辆
CN107728635A (zh) * 2017-11-13 2018-02-23 北京赛曙科技有限公司 一种摩托车型机器人的自动平衡装置及方法
CN207607592U (zh) * 2017-12-13 2018-07-13 河北汇金机电股份有限公司 重心可调的两轮自平衡底盘装置
CN108436916A (zh) * 2018-05-30 2018-08-24 重庆邮电大学 一种基于陀螺驱动器的平衡装置及其控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113386889A (zh) * 2021-08-13 2021-09-14 江苏巨亨智能科技有限公司 一种加强平衡固定的平衡车
CN113386889B (zh) * 2021-08-13 2021-11-02 江苏巨亨智能科技有限公司 一种加强平衡固定的平衡车

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