CN112379675B - 环卫机器人的控制方法及系统、环卫机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环卫机器人的控制方法及系统、环卫机器人，其通过采集传感器数据并进行扫录高精地图、规划行进路径，并开启定位和里程计计算，基于二轮差动模型输出运动控制指令，通过几何模型分解将其解算为前轮的控制指令，来控制前轮的行驶速度和转向角度，进而控制机器人按照规划的路径行驶。通过控制前轮驱动和转向，避免了左右轮由于机械结构存在偏差而导致机器人无法实现良好的路径跟随的问题，并且在进行全覆盖作业时，通过对控制指令进行修正以控制前轮的行驶速度和转向角度，控制机器人平滑地转向，尤其是在掉头时，可保证机器人自动调节车速和转向角度，整车平稳控制，不会出现掉头“蘑菇头”现象，机器人清洁作业覆盖率达到98％。
Description
技术领域
本发明涉及环卫机器人技术领域，特别地，涉及一种环卫机器人的控制方法及系统，另外，还特别涉及一种采用上述控制系统的环卫机器人。
背景技术
随着我国城镇化的高速发展，广场、商场、机场、车站及停车场等场所的清洁面积越来越大，而从业人员越来越少，人工清洁已无法满足作业效率。此时，室内环卫机器人应运而生，它通过SLAM(Simultaneous Localization and Mapping即时定位与地图构建)完成定位和地图构建，采用TEB(Time eletic band时间弹性带)规划算法完成路径规划，计算出控制量给到机器人控制器完成运动控制。目前，室内移动机器人的底盘控制大多采用的是二轮差速运动控制模型，该模型的底盘由两个动力轮驱动，且两个动力轮分别位于底盘的左右两侧，两轮独立控制速度，通过给定不同的电机速度以实现底盘转向控制，一般会配备支撑用的万向轮，其控制策略如下：
1.底盘的运动学分析：
首先确定机器人底盘模型，并针对该模型确立机器人本身的约束方程，建立角速度、速度和运动半径之间的物理关系，对左右两轮速度进行分解，从而计算出整车角度与两轮速度之间的数学关系。
2.运动控制及控制指令的分解：
控制指令的分解指的是通过控制左右两轮的独立速度使整个机器人的整体前进遵从行进速度V、转向速度W执行，建立一个机器人运动解算器，V、W为该解算器的输入，左右轮速度V1、V2为输出。
3.运动轨迹、里程计计算：
在机器人的定位导航和底层方向控制中采用航迹推演算法(Odometry)。航迹推演中除了对机器人位姿进行估计，另一个很重要的关系是移动机器人前进速度、转向角速度与左轮速度、右轮速度之间的转换。里程计计算是指以机器人上电时刻为世界坐标系的起点O(0,0)、航向为世界坐标系的X轴指向，累计计算任意时刻机器人相对于该坐标系的位置及航向，并将该位置信息反馈给机器人决策层。
但是，由于机器人底盘转向机构是通过电机减速机结合转向轴齿轮联动，而左右轮的机械结构存在偏差，故转向角度控制精度存在±2°的误差，在进行大角度转向，尤其是在掉头时，累计误差较大，因此会造成转向角度过大或者偏小的情况，使得机器人无法实现良好的路径跟随。另外，机器人的上下层通信存在延时，由于规划层与执行层通过串口进行通信，在全覆盖路径规划作业时，特别是机器人及作业装置执行掉头指令时，由于延时的存在，会导致转向动作出现滞后，转弯半径无法达到仿真规划的要求，未能在规定时间内同步完成转向动作，造成机器人行进不够平滑，在作业区域内，无法实现全区域覆盖，如图1所示，会在掉头区域内出现“蘑菇头”现象，机器人扫盘无法覆盖到该区域进行作业，大大影响了机器人作业效率和清扫覆盖率。
因此，现有的室内移动机器人在运动控制中，由于机械结构存在偏差及上下层通信时延等因素，控制效果一致性较差，在全覆盖路径规划作业时，机器人执行效果不稳定，清洁覆盖率不佳，影响全局控制。
发明内容
本发明提供了一种环卫机器人的控制方法及系统、环卫机器人，以解决目前的室内移动机器人由于机械结构及上下层通信时延等因素，控制效果一致性较差，在全覆盖路径规划作业时，机器人执行效果不稳定，清洁覆盖率不佳的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种环卫机器人的控制方法，所述环卫机器人的底盘包括一个前轮和两个后轮，且采取前轮驱动和转向，所述控制方法包括以下步骤：
步骤S1：采集传感器数据；
步骤S2：基于传感器数据扫录高精地图、规划行进路径，并开启定位和里程计计算；
步骤S3：基于二轮差动模型输出运动控制指令，并将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，该控制指令包括前轮的行驶速度和转向角度；
步骤S4：选择环卫机器人的作业模式，若选择普通作业模式，则执行步骤S5，若选择全覆盖作业模式，则执行步骤S6；
步骤S5：按照解算得到的控制指令控制环卫机器人基于规划路径行驶；
步骤S6：修正解算得到的前轮的控制指令，并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，以驱使环卫机器人执行全覆盖路径作业。
进一步地，所述步骤S3中将该运动控制指令解算为前轮的控制指令的过程具体包括以下内容：
按照以下公式将基于二轮差动模型输出的运动控制指令解算为前轮的控制指令：
其中，V1为前轮的行驶速度，α为前轮的转向角度，L为前轮、后轮之间的轴向距离，W0为机器人转向角速度，V0为机器人前进速度。
进一步地，所述步骤S6对前轮的行驶速度进行修正的过程包括以下内容：
获取前轮的实际转向角度；
将前轮的实际转向角度与预设阈值进行比对，若前轮的实际转向角度小于等于预设阈值，则按照解算得到的行驶速度通过线控输出相应的电压给前轮电机驱动器，若前轮的实际转向角度大于预设阈值，则对解算得到的行驶速度进行修正，并按照修正后的行驶速度通过线控输出相应的电压至前轮电机驱动器。
进一步地，具体按照以下公式对解算得到的行驶速度进行修正：
其中，V′1为修正后的前轮行驶速度，V1为解算得到的前轮的行驶速度，θ为前轮的实际转向角度，W0为机器人转向角速度，k为常数。
进一步地，所述步骤S6对前轮的转向角度进行修正的过程包括以下内容：
在地图和路径上设定好调头位置的起始点；
当环卫机器人到达调头位置的起始点时，控制前轮按照预设转向角度执行转向动作；
在转向过程中实时获取前轮的已转角度，并基于已转角度和预设转向角度的差值执行PID控制调节；
检测环卫机器人的姿态以评估其是否完成调头动作，若完成，则结束转向角度修正。
进一步地，前轮的已转角度通过以下公式计算得到：
其中，θ‘1为已转角度，ΔPI为转向电机编码器变化值，ξ为减速机速比，δ为转向轴齿轮比。
本发明还提供一种环卫机器人的控制系统，包括
传感单元，用于采集数据；
作业模式选择单元，用于选择环卫机器人的作业模式；
主控单元，用于基于所述传感单元采集的数据扫录高精地图、规划行进路径、开启定位和里程计计算，基于二轮差动模型输出运动控制指令，并将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，该控制指令包括前轮的行驶速度和转向角度，还用于在环卫机器人执行普通作业模式时按照解算得到的控制指令控制环卫机器人基于规划路径行驶；
整车控制单元，用于在环卫机器人执行全覆盖作业模式时对所述主控单元解算得到的前轮的控制指令进行修正，并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，以驱使环卫机器人执行全覆盖路径作业；
执行单元，用于执行主控单元或整车控制单元发出的控制指令并向整车控制单元反馈环卫机器人的工作状态。
进一步地，所述整车控制单元包括指令修正器和运动控制器，所述指令修正器用于对所述主控单元解算得到的前轮的行驶速度和转向角度进行修正，所述运动控制器用于按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度。
进一步地，所述执行单元包括作业系统、转向系统、行走系统和反馈系统，所述作业系统用于反馈环卫机器人的工况数据，所述转向系统用于驱动前轮转向并反馈转向角度，所述行走系统用于驱动前轮行走并反馈行走速度，所述反馈系统则用于将所述作业系统、转向系统和行走系统反馈的数据发送至整车控制单元。
本发明还提供一种环卫机器人，采用如上所述的控制系统。
本发明具有以下效果：
本发明的环卫机器人的控制方法，通过采集传感器数据并基于采集的传感器数据扫录高精地图、规划行进路径，并开启定位和里程计计算，然后基于二轮差动模型输出运动控制指令，并通过几何模型分解将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，来控制前轮的行驶速度和转向角度，进而控制机器人按照规划的路径行驶。通过控制前轮驱动和转向，避免了左右轮由于机械结构存在偏差而导致转向精度较差、机器人无法实现良好的路径跟随的问题。并且在进行全覆盖作业时，通过对解算得到的控制指令进行修正并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，控制机器人平滑地转向，尤其是在掉头时，可保证机器人自动调节车速和转向角度，整车平稳控制，不会出现掉头“蘑菇头”现象，机器人清洁作业覆盖率达到98％。
另外，本发明的环卫机器人的控制系统同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有移动机器人在掉头时出现“蘑菇头”现象的示意图。
图2是本发明优选实施例的环卫机器人的控制方法的流程示意图。
图3是本发明优选实施例的环卫机器人的控制方法中的机器人运动控制模型的示意图。
图4是本发明优选实施例的环卫机器人的控制方法的机器人全覆盖作业路径规划示意图。
图5是图2中的步骤S6的子流程示意图。
图6是图2中的步骤S6的另一子流程示意图。
图7是本发明另一实施例的环卫机器人的控制系统的控制架构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图2所示，本发明的优选实施例提供一种环卫机器人的控制方法，所述环卫机器人的底盘包括一个前轮和两个后轮，且采取前轮驱动和转向，所述控制方法包括以下步骤：
步骤S1：采集传感器数据；
步骤S2：基于传感器数据扫录高精地图、规划行进路径，并开启定位和里程计计算；
步骤S3：基于二轮差动模型输出运动控制指令，并将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，该控制指令包括前轮的行驶速度和转向角度；
步骤S4：选择环卫机器人的作业模式，若选择普通作业模式，则执行步骤S5，若选择全覆盖作业模式，则执行步骤S6；
步骤S5：按照解算得到的控制指令控制环卫机器人基于规划路径行驶；
步骤S6：修正解算得到的前轮的控制指令，并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，以驱使环卫机器人执行全覆盖路径作业。
可以理解，本实施例的环卫机器人的控制方法，通过采集传感器数据并基于采集的传感器数据扫录高精地图、规划行进路径，开启定位和里程计计算，然后基于二轮差动模型输出运动控制指令，进一步通过几何模型分解将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，来控制前轮的行驶速度和转向角度，进而控制机器人按照规划的路径行驶。通过控制前轮驱动和转向，避免产生现有技术中左右轮由于机械结构存在偏差而导致转向精度较差、机器人无法实现良好的路径跟随的问题。同时，在进行全覆盖作业时，通过对解算得到的控制指令进行修正并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，控制机器人平滑地转向，尤其是在掉头时，可保证机器人自动调节车速和转向角度，整车平稳控制，不会出现掉头“蘑菇头”现象，机器人清洁作业覆盖率达到98％。
可以理解，在所述步骤S1中，具体采集激光雷达、超声波雷达、摄像头、编码器中至少一者的数据，其中，编码器安装在后轮以获取机器人的位置数据。
可以理解，在所述步骤S2中，具体通过SLAM算法扫录高精地图，通过TEB规划算法规划行进路径，通过Odometry算法完成定位和里程计计算。其中，具体的SLAM算法、TEB规划算法、Odometry算法均为现有算法，故在此不再赘述。
可以理解，在所述步骤S3中，该机器人的底盘控制基于二轮差动模型，将左右后轮的中点视为一个质点，该质点为整车控制对象。通过在后轮安装编码器将位置信息数据传送至航迹推演算法中以确定机器人在世界坐标系中的坐标。如图3所示，然后将该质点的控制速度及角速度通过几何模型分解至前轮的控制指令，该控制指令包括前轮的行驶速度和转向角度。其中，所述步骤S3中将该运动控制指令解算为前轮的控制指令的过程具体包括以下内容：
按照以下公式将基于二轮差动模型输出的运动控制指令解算为前轮的控制指令：
其中，V1为前轮的行驶速度，α为前轮的转向角度，L为前后轮之间的轴向距离，W0为机器人转向角速度，V0为机器人前进速度。
决策层规划出质点a处的运动控制指令，包括机器人前进速度V0、机器人转向角速度W0。而左右后轮的轮距为D，前后轮的轴向距离为L，通过几何运算分解，基于上述公式计算得到前轮的控制指令：行驶速度V1、转向角度α。
可以理解，在所述步骤S4中，当选择环卫机器人的作业模式后，机器人决策层通过TEB规划算法规划出机器人的行进路径。当然，作为另一种选择，决策层也可以提前规划出不同作业模式对应的行进路径，然后根据选择的作业模式对应调取相关行进路径的运动控制指令。如果选择普通作业模式时，对于清洁覆盖率要求不高，则执行步骤S5，即按照解算得到的控制指令控制环卫机器人基于规划路径行驶。而若选择全覆盖作业模式时，对于清洁覆盖率的要求较高，则需要对解算得到的前轮的控制指令进行修正，并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，以驱使环卫机器人执行全覆盖路径作业，机器人的全覆盖作业路径规划如图4所示。尤其是在全覆盖作业模式下的掉头阶段，由于机械结构的偏差和上下层通信时延问题，掉头时作业效果不佳，会出现蘑菇头现象，导致清洁覆盖率较差。因此，在全覆盖作业模式的掉头阶段，在底层设计了一个指令修正器，由指令修正器执行掉头阶段的控制，在完成掉头后再由顶层的决策层执行控制。该指令修正器有两个功能，一是使机器人掉头转向的速度更加平滑，二是消除掉头时实际路线的“蘑菇头”现象，并保证机器人完成掉头后快速调整位姿进入下阶段的直线路径。可以理解，所述指令修正器包括速度修正器和角度修正器。
可以理解，如图5所示，所述步骤S6对前轮的行驶速度进行修正的过程包括以下内容：
步骤S61a：获取前轮的实际转向角度；
步骤S62a：将前轮的实际转向角度与预设阈值进行比对，若前轮的实际转向角度小于等于预设阈值，则按照解算得到的行驶速度通过线控输出相应的电压给前轮电机驱动器，若前轮的实际转向角度大于预设阈值，则对解算得到的行驶速度进行修正，并按照修正后的行驶速度通过线控输出相应的电压至前轮电机驱动器。
可以理解，在所述步骤S61a中，前轮的实际转向角度θ通过转向系统的角度传感器测得，θ一般在-90°～90°之间。
可以理解，在所述步骤S62a中，预设阈值一般设置为25°～40°，优选为30°。当实际转向角度θ小于等于30°时，直接按照解算得到的前轮行驶速度V1通过线控输出相应的电压给前轮电机驱动器，以驱动前轮电机运行，控制前轮按照V1行驶。
V′1＝V1
U＝V′1*Ku
其中，V′1为修正后的前轮行驶速度，U为修正后的前轮行驶速度对应的输出给前轮电机驱动器的电压值，Ku为常数。
而当实际转向角度θ大于30°时，则进入速度修正器，实现机器人在掉头时的车速平滑减速自动控制。具体按照以下公式对解算得到的行驶速度进行修正：
其中，V′1为修正后的前轮行驶速度，V1为解算得到的前轮的行驶速度，θ为前轮的实际转向角度，W0为机器人转向角速度，k为常数。然后再按照修正后的行驶速度通过线控输出对应的电压给前轮电机驱动器。
另外，如图6所示，所述步骤S6对前轮的转向角度进行修正的过程包括以下内容：
步骤S61b：在地图和路径上设定好调头位置的起始点；
步骤S62b：当环卫机器人到达调头位置的起始点时，控制前轮按照预设转向角度执行转向动作；
步骤S63b：在转向过程中实时获取前轮的已转角度，并基于已转角度和预设转向角度的差值执行PID控制调节；
步骤S64b：检测环卫机器人的姿态以评估其是否完成调头动作，若完成，则结束转向角度修正。
可以理解，通过机器人世界坐标系结合SLAM定位技术，在地图及路径上定好掉头的起始点。当机器人到达起始点位置时，控制前轮的转向电机按照指定的预设角度值θ1驱动前轮转向，该预设角度值θ1一般取70°。然后在转向过程中实时获取前轮的已转角度θ‘1，其中，已转角度θ‘1由转向电机编码器变化值ΔPI、减速机速比ξ、转向轴齿轮比δ通过以下公式计算得到：
因此，转向角度的偏差值Δθ则由θ‘1和θ1的差值得到，KPKI则据此进行PID参数调节。
U1∝KP*KI*△θ
其中，KP为比例系数，KI为积分系数，U1为输出至转向电机驱动器的电压值。
然后，通过航迹推演算法预测环卫机器人的姿态以评估其是否完成掉头动作，若完成掉头，则退出角度修正器，转向机构的控制指令继续由决策层执行控制。
环卫机器人在全覆盖路径作业执行掉头指令时，通过底层的指令修正器可保证机器人在掉头时车速降速且自动调节以及转向角度的自动修正，直接通过底层线控的方式执行掉头阶段的控制，在掉头阶段替代决策层临时接管底层运动控制，无需再与决策层进行串口通信，解决了机器人上下层通信时延带来的掉头“蘑菇头”问题，整车平稳控制，掉头效果好，清洁覆盖率高，保证了路径良好更随。
另外，如图7所示，本发明的另一实施例还提供一种环卫机器人的控制系统，优选采用如上所述的控制方法，所述控制系统包括
传感单元，用于采集数据；
作业模式选择单元，用于选择环卫机器人的作业模式；
主控单元，用于基于所述传感单元采集的数据扫录高精地图、规划行进路径、开启定位和里程计计算，基于二轮差动模型输出运动控制指令，并将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，该控制指令包括前轮的行驶速度和转向角度，还用于在环卫机器人执行普通作业模式时按照解算得到的控制指令控制环卫机器人基于规划路径行驶；
整车控制单元，用于在环卫机器人执行全覆盖作业模式时对所述主控单元解算得到的前轮的控制指令进行修正，并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，以驱使环卫机器人执行全覆盖路径作业；
执行单元，用于执行主控单元或整车控制单元发出的控制指令并向整车控制单元反馈环卫机器人的工作状态。
其中，主控单元分别与传感单元、整车控制单元通信连接，整车控制单元还与执行单元通信连接。所述传感单元包括激光雷达、超声波雷达、摄像头、编码器中的至少一者，其中，编码器安装在后轮以获取机器人的位置数据。作业模式选择单元为安装在环卫机器人上的触控装置，用户可以手动选择环卫机器人的作业模式。主控单元包括工控机ECU，其为本控制系统的核心控制器，用于接收传感单元的数据信息并进行融合，根据相关算法进行机器人运动路径规划并给出运动控制指令。其中，主控单元和传感单元为控制系统的上层，即决策层。整车控制单元包括运动控制器VCU，用于接收工控机ECU发送的运动控制指令并进行指令修正优化，以控制执行单元，同时还可以将机器人的工作状态反馈至工控机ECU。所述执行单元包括作业系统、转向系统、行走系统和反馈系统，所述作业系统用于反馈环卫机器人的工况数据，其具体包括扫盘、风机和水泵等，所述转向系统用于驱动前轮转向并反馈转向角度，其具体包括转向电机、角度传感器和转向机构，所述行走系统则用于驱动前轮行走并反馈行走速度，其具体包括行走电机、速度传感器和行走机构，所述反馈系统则用于将所述作业系统、转向系统和行走系统反馈的工况数据、转向角度和行走速度发送至整车控制单元，所述反馈系统分别与作业系统、转向系统、行走系统、整车控制单元相连。
可以理解，所述控制系统中的各个单元的具体工作过程与上述方法实施例的执行步骤相对应，故在此不再赘述。
所述整车控制单元还包括指令修正器，所述指令修正器用于对所述主控单元解算得到的前轮的行驶速度和转向角度进行修正，所述运动控制器VCU用于按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度。具体地，所述指令修正器包括速度修正器和角度修正器。
具体地，在全覆盖作业模式的掉头阶段中进行速度修正时，ECU通过机器视觉技术，运用二轮差动运动学模型和TEB算法规划得到前轮行驶速度控制指令为V1，并通过串口通信将前轮运动速度控制指令发送至VCU。然后VCU通过转向系统的角度传感器获取前轮的实际转向角度θ，比对实际转向角度与预设阈值的大小，若不大于预设阈值，则VCU按照接收到的速度指令V1通过线控输出相应的电压值U给执行单元的前轮电机驱动器，若大于预设阈值，则进入速度修正器，通过速度修正器对速度指令V1进行修正优化，然后VCU按照修正后速度指令V′1通过线控输出相应的电压给前轮电机驱动器，从而实现转速修正。
而当进行角度修正时，ECU通过机器人世界坐标系结合SLAM定位技术，在地图及路径上定好掉头的起始点，当机器人到达起始点时，ECU通过串口通信发送标志位Flg1至VCU，此时VCU指定一角度值θ1并下发至执行单元的转向电机，转向电机运行执行转向动作，角度传感器记录下已转角度θ‘1，在转向过程中由角度修正器进行PID控制调节。当ECU评估出机器人姿态掉头完毕后，ECU发送标志位Flg2至VCU，退出角度修正器，转向机构的控制指令继续交由ECU控制。
可以理解，本实施例的环卫机器人的控制系统，通过采集传感器数据并基于采集的传感器数据扫录高精地图、规划行进路径，并开启定位和里程计计算，然后基于二轮差动模型输出运动控制指令，并通过几何模型分解将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，来控制前轮的行驶速度和转向角度，进而控制机器人按照规划的路径行驶。通过控制前轮驱动和转向，避免了左右轮由于机械结构存在偏差而导致转向精度较差、机器人无法实现良好的路径跟随的问题。并且在进行全覆盖作业时，通过对解算得到的控制指令进行修正并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，控制机器人平滑地转向，尤其是在掉头时，可保证机器人自动调节车速和转向角度，整车平稳控制，不会出现掉头“蘑菇头”现象，机器人清洁作业覆盖率达到98％。
另外，本发明还提供一种环卫机器人，采用如上所述的控制系统。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种环卫机器人的控制方法，其特征在于，所述环卫机器人的底盘包括一个前轮和两个后轮，且采取前轮驱动和转向，所述控制方法包括以下步骤：
步骤S1：采集传感器数据；
步骤S2：基于传感器数据扫录高精地图、规划行进路径，并开启定位和里程计计算；
步骤S3：基于二轮差动模型输出运动控制指令，并将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，该控制指令包括前轮的行驶速度和转向角度；
步骤S4：选择环卫机器人的作业模式，若选择普通作业模式，则执行步骤S5，若选择全覆盖作业模式，则执行步骤S6；
步骤S5：按照解算得到的控制指令控制环卫机器人基于规划路径行驶；
步骤S6：修正解算得到的前轮的控制指令，并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，以驱使环卫机器人执行全覆盖路径作业；
所述步骤S3中将该运动控制指令解算为前轮的控制指令的过程具体包括以下内容：
按照以下公式将基于二轮差动模型输出的运动控制指令解算为前轮的控制指令：
其中，V1为前轮的行驶速度，α为前轮的转向角度，L为前轮、后轮之间的轴向距离，W0为机器人转向角速度，V0为机器人前进速度。
2.如权利要求1所述的环卫机器人的控制方法，其特征在于，
所述步骤S6对前轮的行驶速度进行修正的过程包括以下内容：
获取前轮的实际转向角度；
将前轮的实际转向角度与预设阈值进行比对，若前轮的实际转向角度小于等于预设阈值，则按照解算得到的行驶速度通过线控输出相应的电压给前轮电机驱动器，若前轮的实际转向角度大于预设阈值，则对解算得到的行驶速度进行修正，并按照修正后的行驶速度通过线控输出相应的电压至前轮电机驱动器。
3.如权利要求2所述的环卫机器人的控制方法，其特征在于，
具体按照以下公式对解算得到的行驶速度进行修正：
其中，V1′为修正后的前轮行驶速度，V1为解算得到的前轮的行驶速度，θ为前轮的实际转向角度，W0为机器人转向角速度，k为常数。
4.如权利要求1所述的环卫机器人的控制方法，其特征在于，
所述步骤S6对前轮的转向角度进行修正的过程包括以下内容：
在地图和路径上设定好调头位置的起始点；
当环卫机器人到达调头位置的起始点时，控制前轮按照预设转向角度执行转向动作；
在转向过程中实时获取前轮的已转角度，并基于已转角度和预设转向角度的差值执行PID控制调节；
检测环卫机器人的姿态以评估其是否完成调头动作，若完成，则结束转向角度修正。
5.如权利要求4所述的环卫机器人的控制方法，其特征在于，
前轮的已转角度通过以下公式计算得到：
其中，θ‘1为已转角度，ΔPI为转向电机编码器变化值，ξ为减速机速比，δ为转向轴齿轮比。
6.一种环卫机器人的控制系统，其特征在于，包括
传感单元，用于采集数据；
作业模式选择单元，用于选择环卫机器人的作业模式；
主控单元，用于基于所述传感单元采集的数据扫录高精地图、规划行进路径、开启定位和里程计计算，基于二轮差动模型输出运动控制指令，并将该运动控制指令解算为前轮的控制指令，该控制指令包括前轮的行驶速度和转向角度，还用于在环卫机器人执行普通作业模式时按照解算得到的控制指令控制环卫机器人基于规划路径行驶；将该运动控制指令解算为前轮的控制指令的过程具体包括以下内容：
按照以下公式将基于二轮差动模型输出的运动控制指令解算为前轮的控制指令：
其中，V1为前轮的行驶速度，α为前轮的转向角度，L为前轮、后轮之间的轴向距离，W0为机器人转向角速度，V0为机器人前进速度；
整车控制单元，用于在环卫机器人执行全覆盖作业模式时对所述主控单元解算得到的前轮的控制指令进行修正，并按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度，以驱使环卫机器人执行全覆盖路径作业；
执行单元，用于执行主控单元或整车控制单元发出的控制指令并向整车控制单元反馈环卫机器人的工作状态。
7.如权利要求6所述的环卫机器人的控制系统，其特征在于，
所述整车控制单元包括指令修正器和运动控制器，所述指令修正器用于对所述主控单元解算得到的前轮的行驶速度和转向角度进行修正，所述运动控制器用于按照修正后的控制指令控制前轮的行驶速度和转向角度。
8.如权利要求6所述的环卫机器人的控制系统，其特征在于，
所述执行单元包括作业系统、转向系统、行走系统和反馈系统，所述作业系统用于反馈环卫机器人的工况数据，所述转向系统用于驱动前轮转向并反馈转向角度，所述行走系统用于驱动前轮行走并反馈行走速度，所述反馈系统则用于将所述作业系统、转向系统和行走系统反馈的数据发送至整车控制单元。
9.一种环卫机器人，其特征在于，采用如权利要求6～8任一项所述的控制系统。
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