CN111580512A - 移动控制方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents

移动控制方法、装置、存储介质及计算机设备 Download PDF

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CN111580512A CN202010349003.1A CN202010349003A CN111580512A CN 111580512 A CN111580512 A CN 111580512A CN 202010349003 A CN202010349003 A CN 202010349003A CN 111580512 A CN111580512 A CN 111580512A
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Abstract

本发明公开了一种移动控制方法、装置、存储介质及计算机设备，涉及人工智能技术领域，主要目的在于利用双轮移动的实际速度数据，得到实际线速度数据和实际角速度数据，对双轮速度数据进行修正，从而减小速度误差，并减小移动过程中的左右摆动。所述方法包括：接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；根据所述比对结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。本发明适用于移动控制。

Description

移动控制方法、装置、存储介质及计算机设备
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，特别是涉及一种移动控制方法、装置、存储介质及计算机设备。
背景技术
移动机器人，是一个集环境感知、导航与路径规划、移动控制等多功能于一体的综合系统。移动机器人既可以接受人类远程遥控指挥，又可以根据环境自主做出行为决策，从而完成指定任务。其主要作用是协助或取代人类的部分危险、疲劳和重复性的工作，目前广泛用于时间长、强度大、环境条件恶劣并且危险性大的工作领域上。
目前，大多数双差动轮驱动的移动机器人，都采用左右轮完全解耦的方式控制轮子转速，即直接将机器人的移动线速度和角速度分解为左右轮速度。这样的做法非常简便，容易实现，但是缺点是由于左右轮阻力不同、动态响应特性有差别，导致实际左右轮的合成速度与期望的合成速度有差别，这一差别将导致移动误差的产生，增加移动过程中的左右摆动幅度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种移动控制方法、装置、存储介质及计算机设备，主要目的在于能够利用双轮移动的实际速度数据，得到实际线速度数据和实际角速度数据，通过对比实际线速度数据、实际角速度数据与理想线速度数据、理想角速度数据，进而对双轮速度进行修正，从而减小移动产生的速度误差，并减小移动过程中产生的左右摆动。
依据本发明一个方面，提供了一种移动控制方法，包括：
接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；
利用对获取的双轮实际速度进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；
根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。
进一步地，解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点及转点间直线对应的理想线速度数据、理想角速度数据以及转点坐标；
利用预设的理想速度算法对所述理想线速度数据和理想角速度数据进行处理，得到双轮在各转点及转点间直线的理想速度数据；
利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据；
将所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据进行对比；
若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据不相等，和/或所述实际角速度数据与所述理想角速度数据不相等，则根据预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等。
进一步地，所述利用预设的理想速度算法对所述理想线速度数据和理想角速度数据进行处理，得到双轮在各转点及转点间直线的理想速度数据，包括：
根据预设的理想速度算法，对获取的理想线速度数据、理想角速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到第一理想速度数据和第二理想速度数据，所述预设的理想速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000021
Figure BDA0002471252570000022
其中：v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，l为双轮轮轴长度。
进一步地，所述利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据，包括：
利用预设的实际线速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据，所述预设的实际线速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000031
其中：v1为第一实际速度，v2为第二实际速度，v为实际线速度；
利用预设的实际角速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到实际角速度数据，所述预设的实际角速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000032
其中：v1为第一实际速度，v2为第二实际速度，w为实际角速度，l为双轮轮轴长度。
进一步地，所述若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据不相等，和/或所述实际角速度数据与所述理想角速度数据不相等，则根据预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等，包括：
根据预设的修正算法，对第一理想速度数据、第二理想速度数据、理想线速度数据、理想角速度数据、实际线速度数据和实际角速度数据进行处理，得到第一修正速度数据和第二修正速度数据，所述预设的修正算法，包括：
Figure BDA0002471252570000033
Figure BDA0002471252570000034
其中：所述
Figure BDA0002471252570000035
为第一修正速度，所述
Figure BDA0002471252570000036
为第二修正速度，v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，v为实际线速度，w为实际角速度。
进一步地，所述利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据，包括：
解析安置于双轮上的编码器记录的脉冲信号，将所述脉冲信号转化为双轮移动的位移数据；
将所述位移数据与脉冲信号时间差的商确定为双轮移动的实际速度数据。
进一步地，所述根据所述对比结果对双轮移动速度进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动，包括：
通过分别安置于双轮上的第一驱动电机和第二驱动电机，按照所述第一修正速度和第二修正速度对双轮进行速度修正。
进一步地，所述解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点及转点间直线对应的理想线速度数据、理想角速度数据以及转点坐标，包括：
解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点对应的角度数据；
在本地预先建立的数据库中检索所述角度数据对应的理想角速度数据。
依据本发明第二方面，提供了一种移动控制装置，包括：
生成单元，用于接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；
修正单元，用于控制双轮沿所述移动控制路径进行移动，并实时对双轮移动速度数据进行修正。
进一步地，所述修正单元包括：
解析模块，用于解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点及转点间直线对应的理想线速度数据、理想角速度数据以及转点坐标；
第一处理模块，用于利用预设的理想速度算法对所述理想线速度数据和理想角速度数据进行处理，得到双轮在各转点及转点间直线的理想速度数据；
第二处理模块，用于利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据；
对比模块，用于将所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据进行对比；
修正模块，用于若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据不相等，和/或所述实际角速度数据与所述理想角速度数据不相等，则根据预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等；
可选地，所述第一处理模块具体用于根据预设的理想速度算法，对获取的理想线速度数据、理想角速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到第一理想速度数据，所述预设的理想速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000051
所述第一处理模块具体还用于根据预设的理想速度算法，对获取的理想线速度数据、理想角速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到第二理想速度数据，所述预设的理想速度算法，还包括：
Figure BDA0002471252570000052
其中：v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，l为双轮轮轴长度。
进一步地，
所述第二处理模块具体用于利用预设的实际线速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据，所述预设的实际线速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000053
其中：v1为第一实际速度，v2为第二实际速度，v为实际线速度；
所述第二处理模块具体还用于利用预设的实际角速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到实际角速度数据，所述预设的实际角速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000054
其中：v1为第一实际速度，v2为第二实际速度，w为实际角速度，l为双轮轮轴长度。
进一步地，所述修正模块具体用于根据预设的修正算法，对第一理想速度数据、第二理想速度数据、理想线速度数据、理想角速度数据、实际线速度数据和实际角速度数据进行处理，得到第一修正速度数据和第二修正速度数据，所述预设的修正算法，包括：
Figure BDA0002471252570000061
Figure BDA0002471252570000062
其中：所述
Figure BDA0002471252570000063
为第一修正速度，所述
Figure BDA0002471252570000064
为第二修正速度，v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，v为实际线速度，w为实际角速度。
进一步地，所述第二处理模块具体还用于解析安置于双轮上的编码器记录的脉冲信号，将所述脉冲信号转化为双轮移动的位移数据；
所述第二处理模块具体还用于将所述位移数据与脉冲信号时间差的商确定为双轮移动的实际速度。
进一步地，所述修正模块具体还用于通过安置于双轮上的第一电机，按照所述第一修正速度数据对第一移动轮进行速度修正。
所述修正模块具体还用于通过安置于双轮上的第二电机，按照所述第二修正速度数据第二移动轮进行速度修正。
进一步地，所述解析模块具体还用于解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点对应的角度数据；
所述解析模块具体还用于在本地预先建立的数据库中检索所述角度数据对应的理想角速度数据。
依据本发明第三方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述执行指令使处理器执行以下步骤：接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。
依据本发明第四方面，提供了一种计算机设备，包括处理器、存储器、通信接口和通信总线所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行以下步骤：接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。
本发明提供一种移动控制方法、装置、存储介质及计算机设备，与现有技术采用左右轮完全解耦的方式控制轮子转速，即直接将机器人的移动线速度和角速度分解为左右轮速度相比，本发明通过接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。从而能够能够利用双轮移动的实际速度，得到实际线速度和实际角速度，通过对比实际线速度数据、实际角速度数据与理想线速度数据、理想角速度数据，进而对双轮速度数据进行修正，从而减小移动产生的速度误差，并减小移动过程中产生的左右摆动。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种移动控制方法流程图；
图2示出了本发明实施例提供的一种速度调节示意图；
图3示出了本发明实施例提供的另一种速度调节示意图；
图4示出了本发明实施例提供的一种移动控制装置的结构示意图；
图5示出了本发明实施例提供的一种计算机设备的实体结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如背景技术所述，目前，大多数双差动轮驱动的移动机器人，都采用左右轮完全解耦的方式控制轮子转速，即直接将机器人的移动线速度和角速度分解为左右轮速度。这样的做法非常简便，容易实现，但是缺点是由于左右轮阻力不同、动态响应特性有差别，导致实际左右轮的合成速度与期望的合成速度有差别，这一差别将导致移动误差的产生，增加移动过程中的左右摆动幅度。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种移动控制方法，如图1所示，所述方法包括：
101、接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径。
对于本发明实施例，接收移动控制请求后，解析所述移动控制请求，得到所述移动控制请求中携带的目的地坐标，所述目的地坐标可以通过全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)获得，并可以在预先选定的区域内配置障碍物坐标，以便于生成路径时可以自动避开障碍物，保证所述移动控制路径通畅无阻。需要说明的是，当需要自动生成路径时，可以自动生成耗时最短的路径；在特殊情况下，也可以根据用户设定的途径节点，配置相应的移动路径，例如，A点为起点，B点为目的地终点，生成的移动路径可以为由A到B的直线路径，当用户指定路径要经过中间点C时，也可以自动生成经过点C的最短路径。
102、利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果。
对于本发明实施例，可以获取双差动轮机器人左右轮的实际移动速度，并利用实际线速度算法和实际角速度算法对所述实际移动速度进行处理，得到实际线速度和实际角速度；另外，解析所述移动控制路径可以得到双差动轮机器人在每个坐标点的理想角速度和理想线速度，将所述实际线速度、实际角速度分别于所述理想线速度、理想角速度进行对比，从而可以实现实时对速度的监控，以便于后续对速度的误差进行修正。
103、根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。
对于本发明实施例，在生成对应的移动控制路径后，可以控制沿所述移动控制路径进行移动。同时，可以获取机器人的实时移动速度与理想速度进行对比，并通过内置的修正机制对机器人的速度进行修正调节，以使得机器人可以按照配置的速度进行移动控制。具体地，可以控制双轮沿所述移动控制路径进行移动，并实时采集和修正双轮的移动速度。
进一步的，为了更好的说明上述移动控制方法的过程，作为对上述实施例的细化和扩展，本发明实施例提供了几种可选实施例，但不限于此，具体如下所示：
在本发明的一个可选实施例，所述步骤102具体可以包括：解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点及转点间直线对应的理想线速度数据、理想角速度数据以及转点坐标。
其中，所述转点可以为所述路径中需要控制进行转变方向进行移动的点位，通过解析所述移动控制路径，可以得到所述路径中转点位置对应的坐标、所述转点对应的转角角度，可以根据所述转角角度获取对应的理想角速度数据，以便于准确移动到转点位置，并按照预定角度进行转向。另外，通过解析所述移动路径，还可以得到每两个转点间的直线路径信息，包括直线路径的长度，以及对应的理想线速度数据、理想角速度数据，以便于机器人能沿直线移动预定长度到达下一转点。
对于本发明实施例，所述步骤102具体还可以包括：利用预设的理想速度算法对所述理想线速度数据和理想角速度数据进行处理，得到双轮在各转点及转点间直线的理想速度数据。
其中，所述理想线速度数据可以根据生成的移动控制路径获取，通常在整个移动控制路径上的理想线速度可以都是相同的，例如，在整个移动控制路径上的理想线速度可以为1m/s；所述理想角速度数据可以通过转点信息获取，例如，转点a处的转角角度为90°，则可以在本地查找90°转角对应的理想角速度18rad/s。在本地预先保存有所述转角角度与所述理想角速度的对应关系；而在直线段移动时，所述理想角速度可以为0。具体地，利用理想速度算法，将所述理想线速度和理想角速度分别处理为坐游轮的理想速度，以便于后续根据理想速度进行修正。
对于本发明实施例，所述步骤102具体还可以包括：利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据。
其中，所述双轮的实际速度数据具体可以包括第一实际速度数据v1和第二实际速度数据v2，分别可以表示左轮和右轮的实际速度数值，具体可以通过安置在双轮上的编码器获取，所述编码器可以用于把角位移或直线位移转换成电信号。具体地，利用实际线速度算法以及双轮的实际速度，可以得到当前移动的实际线速度；利用实际角速度算法以及双轮的实际速度，可以得到当前移动的实际角速度。所述实际线速度和实际角速度在本发明实施例中可以作为一项衡量移动速度的标尺，通过实际线速度和实际角速度的比较来确定是否需要进行速度修正。
对于本发明实施例，所述步骤102具体还可以包括：将所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据进行对比。
具体地，将所述实时线速度v、实时角速度w分别与理想线速度v*、理想角速度w*进行对比，并输出对比结果。若所述实时线速度v与所述理想线速度v*不相等，和/或所述实时角速度w与所述理想角速度w*不相等，则可以通过预设的速度调节器，将两个驱动轮的速度分别进行调整和修正。
对于本发明实施例，所述步骤102具体还可以包括：若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据不相等，和/或所述实际角速度数据与所述理想角速度数据不相等，则根据预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等。
其中，利用修正算法、理想线速度、理想角速度、实际线速度、实际角速度，可以对双轮数据进行修正，从而使双轮按照设定的速度和轨迹进行行进。具体地，若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据不相等，和/或所述实际角速度数据与所述理想角速度数据不相等，则根据预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等；对应地，若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据相等，且所述实际角速度数据与所述理想角速度数据相等，则不对所述双轮实际速度数据进行修正。
在本发明的另一个可选实施例，所述利用预设的理想速度算法对所述理想线速度数据和理想角速度数据进行处理，得到双轮在各转点及转点间直线的理想速度数据，具体可以包括：根据预设的理想速度算法，对获取的理想线速度数据、理想角速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到第一理想速度数据和第二理想速度数据。所述预设的理想速度算法，可以包括：
Figure BDA0002471252570000111
Figure BDA0002471252570000112
其中：v1 *可以为第一理想速度，v2 *可以为第二理想速度，v*可以为理想线速度，w*可以为理想角速度，l可以为双轮轮轴长度。例如，理想线速度为v*＝1m/s，理想角速度为w*＝2rad/s，两个动轮的轮轴长度为l＝0.5m，则可以得到第一理想速度v1 *＝0.5m/s，第二理想速度v2 *＝1.5m/s，所述第一理想速度和第二理想速度可以用于对机器人进行速度控制。
在本发明的又一个可选实施例，所述利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据，具体可以包括：利用预设的实际线速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据，所述预设的实际线速度算法，可以包括：
Figure BDA0002471252570000121
其中：v1可以为第一实际速度，v2可以为第二实际速度，v可以为实际线速度；
利用预设的实际角速度算法对获取的第一实际速度、第二实际速度以及双轮轮轴长度进行处理，得到实际角速度，所述预设的实际角速度算法，可以包括：
Figure BDA0002471252570000122
其中：v1可以为第一实际速度，v2可以为第二实际速度，w可以为实际角速度，l可以为双轮轮轴长度。例如，获取的第一实际速度v1＝1m/s，第二实际速度v2＝2m/s，两个动轮的轮轴长度l＝0.5m，则可以得到实际线速度v＝1.5m/s，实际角速度w＝2rad/s。
需要说明的是，对于初始的理想线速度v*和理想角速度w*，由于阻力的存在，会使所述线速度和角速度不均匀的降低，因此，需要实时进行检测，以便得到实时线速度和角速度数据，如假设初始的机器人理想线速度和角速度分别给定v*和w*；初始状态下，机器人可以保持两个轮子的同时进行，但真实情况下会有摩擦力、阻力、电机传输延误差等，所以会对两个轮子造成速度差；假设轮子1正常速度，轮子2速度减小，根据线速度计算公式
Figure BDA0002471252570000123
可知，此时机器人的线速度将比期望值小，这个误差将叠加至两个轮子上，使得左右轮1、2同时增速；由于轮2速度误差的产生，根据角速度的计算公式
Figure BDA0002471252570000124
可知，此时机器人的角速度将比期望角速度大，此误差也将叠加至左右轮上，使得轮子1减速，轮子2加速。因此，可以通过编码器获取双轮实时速度v1、v2，并得到实时线速度v和实时角速度w。
在本发明的再一个可选实施例，所述若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据不相等，和/或所述实际角速度数据与所述理想角速度数据不相等，则根据预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等，具体可以包括：根据预设的修正算法，对第一理想速度、第二理想速度、理想线速度、理想角速度、实际线速度和实际角速度进行处理，得到第一修正速度和第二修正速度，所述预设的修正算法，包括：
Figure BDA0002471252570000131
Figure BDA0002471252570000132
其中：所述
Figure BDA0002471252570000133
为第一修正速度，所述
Figure BDA0002471252570000134
为第二修正速度，v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，v为实际线速度，w为实际角速度。例如，第一实际速度v1为1m/s，第二实际速度v2为2m/s，理想线速度v*为1m/s，理想角速度为0，实际线速度为1.5m/s，实际角速度为2rad/s，则可以得到第一修正速度
Figure BDA0002471252570000135
为1.75m/s，第二修正速度
Figure BDA0002471252570000136
为0.75m/s，进而对双轮速度进行修正控制。
在本发明的再一个可选实施例，所述利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据，具体可以包括：解析安置于双轮上的编码器记录的脉冲信号，将所述脉冲信号转化为双轮移动的位移数据；将所述位移数据与脉冲信号时间差的商确定为双轮移动的实际速度。
对于本发明实施例，可以通过安置于双轮上的编码器获取对应的实际速度数据，所述编码器可以用于通过记录脉冲信号，从而将双轮的位移转换为电信号，再通过对应的解码，将所述电信号转化为位移数据，利用所述位移数据以及相邻脉冲信号的时间差作为移动时间，可以对应得到双轮移动的实际速度。
在本发明的再一个可选实施例，所述对所述双轮实际速度数据进行修正，具体还可以包括：通过分别安置于双轮上的第一电机和第二电机，按照所述第一修正速度数据和第二修正速度数据对双轮进行速度修正。
具体地，所述对所述双轮进行实时速度修正可以通过两个闭环控制回路完成，如图2和图3所示，上方的闭环回路可以为线速度闭环控制回路，下方的闭环回路可以为角速度闭环控制回路；理想线速度和理想角速度数据可以来自导航与移动控制模块，实际线速度和角速度反馈值，可以根据左右轮的编码器脉冲反馈计算得到；当线速度反馈与线速度有偏差时，上方的线速度闭环控制回路可以调节左右轮速度，使得线速度误差趋近于零；当角速度反馈与角速度有偏差时，下方的角速度闭环控制回路可以调节左右轮速度，使得角速度误差趋近于零。需要说明的是，因为单一轮子的速度既会影响线速度又会影响角速度，所有当某一轮子的速度有偏差后，上下回路可以同时起作用，使得整体的线速度和角速度误差趋近于零，通过合成左右轮的速度，得到实际线速度和角速度，作为闭环调节对象，达到实际速度与期望速度误差最小的控制效果。其中，Ctrl是驱动轮的速度调节器，负责做速度闭环控制；Motor1，Motor2分别是左右轮驱动电机。控制框架根据限速度误差和角速度误差去实时计算左右轮的速度，据此做左右轮速度控制。对于本发明实施例，该控制方法在机器人移动过程中实时起作用，实时控制机器人的线速度和角速度，并且可以适应各种线速度和角速度组合，无需特殊情况特殊处理。
需要说明的是，本发明实施例综合考虑了左右轮的分解关系和耦合关系，将合成速度作为闭环量进行处理，最大程度的保证左右轮合成速度与期望速度误差最小。首先，考虑到了自然界的摩擦力、阻力、电机传输延误差等情况，运用模型进行将这些因素造成的速度差或角度偏移进行修正调整。其次，巧妙地运用了闭环调节机制，在移动过程中不断地进行线速度、角速度误差调节，以保证向实际速度与期望速度误差最小。最后，可以实现全方位的移动而不产生较大的偏移，保证了位移轨迹的精确性，可改进最终的定位准确性和移动曲线平滑性。
在本发明的再一个可选实施例，所述步骤102具体还可以包括：解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点对应的角度数据；在本地预先建立的数据库中检索所述角度数据对应的理想角速度数据。
对于本发明实施例，在生成并解析移动控制路径后，可以根据得到的转点角度，在预先建立的数据库中进行检索，可以得到所述角度对应的理想角速度数据，根据所述理想角速度数据进行后续的比较和修正，从而控制行进路径。另外，在检索所述理想角速度数据之前，本方法还包括在本地建立数据库，所述数据库保存有所述角度数据、所述理想角速度数据，以及所述角度与所述理想角速度的对应关系，以便于通过角度数据可以快速查找到对应的理想角速度数据，从而提高数据反馈的速度。
进一步地，作为图1的具体实现，本发明实施例提供了一种移动控制装置，如图4所示，所述装置包括：生成单元21、对比单元22和修正单元23。
所述生成单元21，可以用于接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；
所述对比单元22，可以用于利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比；
所述修正单元23，可以用于控制双轮沿所述移动控制路径进行移动，并实时对双轮移动速度数据进行修正。
所述对比单元22包括：
解析模块221，可以用于解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点及转点间直线对应的理想线速度数据、理想角速度数据以及转点坐标；
第一处理模块222，可以用于利用预设的理想速度算法对所述理想线速度数据和理想角速度数据进行处理，得到双轮在各转点及转点间直线的理想速度数据；
第二处理模块223，可以用于利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据；
对比模块224，可以用于将所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据进行对比，得到对比结果；
修正模块225，可以用于根据对比结果以及预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等；
所述第一处理模块222具体可以用于根据预设的理想速度算法，对获取的理想线速度数据、理想角速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到第一理想速度数据，所述预设的理想速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000161
所述第一处理模块222具体还可以用于根据预设的理想速度算法，对获取的理想线速度数据、理想角速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到第二理想速度数据，所述预设的理想速度算法，还包括：
Figure BDA0002471252570000162
其中：v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，l为双轮轮轴长度。
所述第二处理模块223具体可以用于利用预设的实际线速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据，所述预设的实际线速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000163
其中：v1为第一实际速度，v2为第二实际速度，v为实际线速度；
所述第二处理模块223具体还可以用于利用预设的实际角速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到实际角速度数据，所述预设的实际角速度算法，包括：
Figure BDA0002471252570000164
其中：v1为第一实际速度，v2为第二实际速度，w为实际角速度，l为双轮轮轴长度。
进一步地，所述修正模块225具体可以用于根据预设的修正算法，对第一理想速度数据、第二理想速度数据、理想线速度数据、理想角速度数据、实际线速度数据和实际角速度数据进行处理，得到第一修正速度数据和第二修正速度数据，所述预设的修正算法，包括：
Figure BDA0002471252570000165
Figure BDA0002471252570000166
其中：所述
Figure BDA0002471252570000171
为第一修正速度，所述
Figure BDA0002471252570000172
为第二修正速度，v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，v为实际线速度，w为实际角速度。
所述第二处理模块223具体还可以用于解析安置于双轮上的编码器记录的脉冲信号，将所述脉冲信号转化为双轮移动的位移数据；
所述第二处理模块223具体还可以用于将所述位移数据与脉冲信号时间差的商确定为双轮移动的实际速度数据。
所述修正模块225具体还可以用于通过安置于双轮上的第一电机，按照所述第一修正速度数据对第一移动轮进行速度修正。
所述修正模块225具体还可以用于通过安置于双轮上的第二电机，按照所述第二修正速度数据第二移动轮进行速度修正。
所述解析模块221具体可以用于解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点对应的角度数据；
所述解析模块221具体还可以用于在本地预先建立的数据库中检索所述角度数据对应的理想角速度数据。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种移动控制装置所涉及各功能模块的其他相应描述，可以参考图1所示方法的对应描述，在此不再赘述。
基于上述如图1所示方法，相应的，本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述执行指令使处理器执行以下步骤：接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。
基于上述如图1所示方法和如图4所示装置的实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图5所示，处理器(processor)31、通信接口(Communications Interface)32、存储器(memory)33、以及通信总线34。其中：处理器31、通信接口32、以及存储器33通过通信总线34完成相互间的通信。通信接口34，用于与其它设备比如用户端或其它服务器等的网元通信。处理器31，用于执行程序，具体可以执行上述移动控制方法实施例中的相关步骤。具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。处理器31可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
终端包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。存储器33，用于存放程序。存储器33可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。程序具体可以用于使得处理器31执行以下操作：接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。
通过本发明的技术方案，能够接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。从而能够利用双轮移动的实际速度数据，得到实际线速度和实际角速度，通过对比实际线速度数据、实际角速度数据与理想线速度数据、理想角速度数据，进而对双轮速度进行修正，从而减小移动产生的速度误差，并减小移动过程中产生的左右摆动。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种移动控制方法，其特征在于，包括：
接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；
利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，得到对比结果；
根据所述对比结果对双轮移动速度进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比，包括：
解析所述移动控制路径，得到所述路径中转点及转点间直线对应的理想线速度数据、理想角速度数据以及转点坐标；
利用预设的理想速度算法对所述理想线速度数据和理想角速度数据进行处理，得到双轮在各转点及转点间直线的理想速度数据；
利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据；
将所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据进行对比；
若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据不相等，和/或所述实际角速度数据与所述理想角速度数据不相等，则根据预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用预设的理想速度算法对所述理想线速度数据和理想角速度数据进行处理，得到双轮在各转点及转点间直线的理想速度数据，包括：
根据预设的理想速度算法，对获取的理想线速度数据、理想角速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到第一理想速度数据和第二理想速度数据，所述预设的理想速度算法，包括：
Figure FDA0002471252560000021
Figure FDA0002471252560000022
其中：v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，l为双轮轮轴长度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据，包括：
利用预设的实际线速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据，所述预设的实际线速度算法，包括：
Figure FDA0002471252560000023
其中：v1为第一实际速度，v2为第二实际速度，v为实际线速度；
利用预设的实际角速度算法对获取的第一实际速度数据、第二实际速度数据以及双轮轮轴长度数据进行处理，得到实际角速度数据，所述预设的实际角速度算法，包括：
Figure FDA0002471252560000024
其中：v1为第一实际速度，v2为第二实际速度，w为实际角速度，l为双轮轮轴长度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述实际线速度数据与所述理想线速度数据不相等，和/或所述实际角速度数据与所述理想角速度数据不相等，则根据预设的修正算法对所述双轮实际速度数据进行修正，使所述实际线速度数据、所述实际角速度数据分别与所述理想线速度数据、所述理想角速度数据相等，包括：
根据预设的修正算法，对第一理想速度数据、第二理想速度数据、理想线速度数据、理想角速度数据、实际线速度数据和实际角速度数据进行处理，得到第一修正速度数据和第二修正速度数据，所述预设的修正算法，包括：
Figure FDA0002471252560000031
Figure FDA0002471252560000032
其中：所述
Figure FDA0002471252560000033
为第一修正速度，所述
Figure FDA0002471252560000034
为第二修正速度，v1 *为第一理想速度，v2 *为第二理想速度，v*为理想线速度，w*为理想角速度，v为实际线速度，w为实际角速度。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用预设的实际线速度算法和实际角速度算法对获取的双轮实际速度数据进行处理，得到实际线速度数据和实际角速度数据，包括：
解析安置于双轮上的编码器记录的脉冲信号，将所述脉冲信号转化为双轮移动的位移数据；
将所述位移数据与脉冲信号时间差的商确定为双轮移动的实际速度数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述对比结果对双轮移动速度数据进行修正，以控制双轮沿所述移动控制路径向目的地移动，包括：
通过分别安置于双轮上的第一驱动电机和第二驱动电机，按照所述第一修正速度数据和第二修正速度数据对双轮进行速度修正。
8.一种移动控制装置，其特征在于，包括：
生成单元，用于接收移动控制请求，根据所述请求中携带的目的地坐标生成移动控制路径；
对比单元，用于利用对获取的双轮实际速度数据进行处理得到的实际线速度数据、实际角速度数据分别与解析所述移动控制路径得到的理想线速度数据、理想角速度数据进行对比；
修正单元，用于控制双轮沿所述移动控制路径进行移动，并实时对双轮移动速度数据进行修正。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述执行指令使处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的移动控制方法对应的操作。
10.一种计算机设备，包括处理器、存储器、通信接口和通信总线所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的移动控制对应的操作。
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