CN113085839A - 一种机器人制动方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种机器人制动方法及相关设备，该方法包括：获取机器人运行信息，其中，所述运行信息包括机器人运行速度；基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；基于所述制动减速度控制所述机器人完成制动。本发明实施例涉及机器人技术领域，解决了现有技术中，机器人进行制动时，采用梯形速度给定，影响所述机器人制动效果的问题。

Description

一种机器人制动方法及相关设备
技术领域
本发明实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人制动方法及相关设备。
背景技术
现有服务机器人多采用无刷直流电机(BLDC)或永磁同步电机(PMSM)进行移动行走，为了保证机器人行走的精准及平稳，通常要求机器人减速尽量平稳，对制动距离不做特别要求，只要求机器人在制动时减速尽量快，缩短刹车距离，电机不抱死。电机的控制策略多采用矢量控制，矢量控制的关键是反馈控制，即采用速度闭环反馈控制和电流闭环反馈控制。速度闭环控制的关键在于机器人速度的给定和实际速度的反馈。机器人停车减速时，会按照给定的速度进行减速，显然给定速度的方式会主要影响机器人减速停车的性能。常规的速度给定采用梯形速度给定，即速度随着时间按照固定的比例降低。采用上述停车方式如果减速度较大，容易造成机器人停车不够平稳，停车快速性和刹车距离效果不是最佳。
发明内容
本发明实施例提供了一种机器人制动方法及相关设备，避免了采用梯形速度给定时，机器人停车快速性和刹车距离效果不是最佳的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种机器人制动方法，包括：
实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度；
基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；
基于上述制动减速度控制上述机器人完成制动。
可选的，在实时获取机器人运行信息的步骤之前，还包括：
获取上述机器人的路径信息，其中，上述路径信息包括路面坡度数据；
获取上述机器人的负载信息，其中，上述负载信息包括上述机器人的负重数据；
根据上述负重数据计算上述机器人对应上述路面坡度数据的加速度数据；
基于上述加速度数据修正上述预设减速表。
可选的，还包括：
获取上述机器人的路径信息，其中，上述路径信息包括路面障碍的位置数据；
获取上述机器人的位置信息；
根据上述路面障碍的位置数据与上述机器人的位置信息得到上述机器人与上述路面障碍的距离数据；
基于上述距离数据与上述机器人运行速度在上述预设减速表内选择至少两种上述预设减速度。
可选的，上述获取上述机器人的路径信息，其中，上述路径信息包括路面障碍的位置数据的步骤，包括：
识别上述路面障碍，得到上述路面障碍的类型；
若上述路面障碍的类型为临时障碍，则发送报警信息，以使上述临时障碍远离上述机器人，其中，上述临时障碍为可自主控制移动的智能设备；
若上述路面障碍的类型为固定障碍，则继续获取上述机器人的位置信息。
可选的，上述实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度的步骤，包括：
实时获取机器人运行信息，其中，上述机器人运行信息包括上述机器人的车轮直径数据与上述机器人车轮的角速度；
根据上述机器人的车轮直径数据与上述机器人车轮的角速度计算上述机器人运行速度。
可选的，还包括：
获取上述机器人的路径信息，其中，上述路径信息包括上述机器人运行终点的位置数据；
获取上述机器人的位置信息；
根据上述机器人运行终点的位置数据与上述机器人的位置信息得到上述机器人与上述机器人运行终点的距离数据；
基于上述距离数据与上述机器人运行速度在上述预设减速表内选择至少两种上述预设减速度。
可选的，还包括：
获取上述机器人的负载信息，其中，上述负载信息包括上述机器人负载的高度数据；
若上述机器人负载的高度数据大于等于阈值，则在上述预设减速表内选择至少两种上述预设减速度作为目标预设减速度，上述目标预设减速度的差值小于目标阈值。
第二方面，本申请实施例提供了一种机器人制动装置，包括：
数据获取模块，用于实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度；
确定模块，用于基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；
制动模块，用于基于上述制动减速度控制上述机器人完成制动。
第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述的机器人制动方法。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上述的机器人制动方法。
上述发明中的实施例具有如下优点或有益效果：
通过实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度；基于上述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，上述预设减速表包括预设运行速度与对应上述预设运行速度的预设减速度；通过获取上述机器人的实时运行速度，进而针对上述机器人的实时运行速度确定上述机器人的减速度，避免了采用梯形速度给定，提高了上述机器人的制动快速性和制动距离效果；基于上述制动减速度控制上述机器人完成制动。通过获取上述机器人的路面坡度数据，基于上述路面坡度数据对上述预设减速表进行修正，进而减少了路面坡度对机器人制动的影响，提高了上述机器人的制动快速性和制动距离效果。通过识别上述路面障碍的类型，通过区分上述路面障碍的类型，发送报警信息，使得临时障碍远离上述机器人，增加了机器人运行的流畅性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种机器人制动方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的一种机器人制动效果图；
图3是本申请实施例提供的一种机器人制动效果图；
图4是本申请实施例提供的一种机器人制动效果图；
图5是本申请实施例提供的一种机器人制动效果图；
图6是本申请实施例提供的一种机器人制动装置的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本申请实施例提供的一种机器人制动方法的流程图，本实施例提供的机器人方法可适用于需要机器人进行搬运货物的场景。该方法可以由机器人制动装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现。
如图1所示，本发明实施例提供了一种机器人制动方法，具体包括以下步骤：
S101、实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度；
示例性的，监控上述机器人的运行状态，实时获取上述机器人的运行信息，使得后续与预设减速表确定制动减速度得以实现。
S102、基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；
示例性的，针对上述机器人的实时运行速度确定上述机器人的减速度，避免了采用梯形速度给定，提高了上述机器人的制动快速性和制动距离效果。
S103、基于上述制动减速度控制上述机器人完成制动。
通过实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度；基于上述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，上述预设减速表包括预设运行速度与对应上述预设运行速度的预设减速度；通过获取上述机器人的实时运行速度，进而针对上述机器人的实时运行速度确定上述机器人的减速度，避免了采用梯形速度给定，提高了上述机器人的制动快速性和制动距离效果；基于上述制动减速度控制上述机器人完成制动。
在一种可能的实施方式中，在实时获取机器人运行信息的步骤之前，还包括：
获取上述机器人的路径信息，其中，上述路径信息包括路面坡度数据；
获取上述机器人的负载信息，其中，上述负载信息包括上述机器人的负重数据；
根据上述负重数据计算上述机器人对应上述路面坡度数据的加速度数据；
基于上述加速度数据修正上述预设减速表。
示例性的，根据上述负重数据计算上述机器人对应上述路面坡度数据的加速度数据，基于上述加速度数据修正上述预设减速表，进而减少了路面坡度对机器人制动的影响，提高了上述机器人的制动快速性和制动距离效果。
在一种可能的实施方式中，还包括：
获取上述机器人的路径信息，其中，上述路径信息包括路面障碍的位置数据；
获取上述机器人的位置信息；
根据上述路面障碍的位置数据与上述机器人的位置信息得到上述机器人与上述路面障碍的距离数据；
基于上述距离数据与上述机器人运行速度在上述预设减速表内选择至少两种上述预设减速度。
示例性的，获取上述路面障碍的位置数据与上述机器人的位置信息，进而结合在上述预设减速表内选择至少两种上述预设减速度，避免上述机器人在运行过程中撞击到上述障碍，进而避免造成货物或者机器人损坏。
在一种可能的实施方式中，上述获取上述机器人的路径信息，其中，上述路径信息包括路面障碍的位置数据的步骤，包括：
识别上述路面障碍，得到上述路面障碍的类型；
若上述路面障碍的类型为临时障碍，则发送报警信息，以使上述临时障碍远离上述机器人，其中，上述临时障碍为可自主控制移动的智能设备；
若上述路面障碍的类型为固定障碍，则继续获取上述机器人的位置信息。
示例性的，通过区分上述路面障碍的类型，通过报警信息以使上述临时障碍远离上述机器人，使得上述机器人的运行更加流畅，避免了上述机器人进行不必要的制动。
在一种可能的实施方式中，上述实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度的步骤，包括：
实时获取机器人运行信息，其中，上述机器人运行信息包括上述机器人的车轮直径数据与上述机器人车轮的角速度；
根据上述机器人的车轮直径数据与上述机器人车轮的角速度计算上述机器人运行速度。
示例性的，通过获取上述机器人车轮的角速度与上述机器人的车轮直径数据，计算出上述机器人的运行速度，避免了依靠上述机器人的运行距离与对应上述运行距离的时间数据获取上述机器人的运行速度，进而避免了上述机器人的运行距离较短，或者对应上述运行距离的时间数据较短时，不便于数据测量，造成误差，使得所得上述机器人的运行速度不准确的问题。
在一种可能的实施方式中，还包括：
获取上述机器人的路径信息，其中，上述路径信息包括上述机器人运行终点的位置数据；
获取上述机器人的位置信息；
根据上述机器人运行终点的位置数据与上述机器人的位置信息得到上述机器人与上述机器人运行终点的距离数据；
基于上述距离数据与上述机器人运行速度在上述预设减速表内选择至少两种上述预设减速度。
示例性的，获取上述机器人运行终点的位置数据与上述机器人的位置信息，进而结合在上述预设减速表内选择至少两种上述预设减速度，实现了精准制动的效果。
在一种可能的实施方式中，还包括：
获取上述机器人的负载信息，其中，上述负载信息包括上述机器人负载的高度数据；
若上述机器人负载的高度数据大于等于阈值，则在上述预设减速表内选择至少两种上述预设减速度作为目标预设减速度，上述目标预设减速度的差值小于目标阈值。
示例性的，通过获取上述机器人负载的高度数据，当上述机器人负载的高度数据大于等于阈值时，上述机器人负载更容易发生倾斜，进而控制上述目标预设减速度的差值小于目标阈值，使得上述机器人的制动过程更加平稳。
在一种可能的实施方式中，如图2所示，采用梯形速度给定，机器人从1m/s的速度，减为0m/s：减速度为1m/s2,减速时间为1s,刹车距离为阴影区域面积的大小，为0.5m。
在一种可能的实施方式中，如图3所示，采用梯形速度给定，提高上述减速度，机器人从1m/s的速度，减为0m/s：减速度为2m/s2，减速时间为0.5s，刹车距离为阴影区域面积的大小，为0.25m。但此时机器人减速时出现明显的前倾，电机出现明显的抱死现象。
在一种可能的实施方式中，如图4所示，采用对照上述预设减速表的减速方式，从1m/s开始减速时采用2m/s2的减速度，当速度减为0.5m/s时，采用1m/s2的减速度，机器人从1m/s的速度，减为0m/s：减速时间保持为0.75s，刹车距离为阴影区域面积的大小，制动距离为0.3125m。由此可见，与采用梯形速度给定的制动方式相比，采用对照上述预设减速表的减速方式使得上述机器人的制动过程的整体减速时间缩短，刹车距离缩短，停车平稳性相似。
在一种可能的实施方式中，如图5所示，采用对照上述预设减速表的减速方式，从1m/s开始减速时采用2m/s2的减速度，当速度减为0.5m/s时，采用2/3m/s2的减速度，机器人从1m/s的速度，减为0m/s：减速时间保持为1s，刹车距离为阴影区域面积的大小，制动距离为0.375m。与采用梯形速度给定的制动方式相比，采用对照上述预设减速表的减速方式使得上述机器人的制动过程的整体减速时间不变，刹车距离缩短，停车更加平稳。
第二方面，如图6所示，本申请实施例提供了一种机器人制动装置，包括：
数据获取模块201，用于实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度；
确定模块202，用于基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；
制动模块203，用于基于上述制动减速度控制上述机器人完成制动。
在一种可能的实时方式中，如图7所示，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的计算机程序311，处理器320执行计算机程序311时，实现：实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度；基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；基于上述制动减速度控制上述机器人完成制动。
在一种可能的实时方式中，如图8所示，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质400，其上存储有计算机程序411，该计算机程序411被处理器执行时实现：实时获取机器人运行信息，其中，上述运行信息包括机器人运行速度；基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；基于上述制动减速度控制上述机器人完成制动。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里上述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种机器人制动方法，其特征在于，包括：
实时获取机器人运行信息，其中，所述运行信息包括机器人运行速度；
基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；
基于所述制动减速度控制所述机器人完成制动。
2.根据权利要求1所述的机器人制动方法，其特征在于，在实时获取机器人运行信息的步骤之前，还包括：
获取所述机器人的路径信息，其中，所述路径信息包括路面坡度数据；
获取所述机器人的负载信息，其中，所述负载信息包括所述机器人的负重数据；
根据所述负重数据计算所述机器人对应所述路面坡度数据的加速度数据；
基于所述加速度数据修正所述预设减速表。
3.根据权利要求2所述的机器人制动方法，其特征在于，还包括：
获取所述机器人的路径信息，其中，所述路径信息包括路面障碍的位置数据；
获取所述机器人的位置信息；
根据所述路面障碍的位置数据与所述机器人的位置信息得到所述机器人与所述路面障碍的距离数据；
基于所述距离数据与所述机器人运行速度在所述预设减速表内选择至少两种所述预设减速度。
4.根据权利要求3所述的机器人制动方法，其特征在于，所述获取所述机器人的路径信息，其中，所述路径信息包括路面障碍的位置数据的步骤，包括：
识别所述路面障碍，得到所述路面障碍的类型；
若所述路面障碍的类型为临时障碍，则发送报警信息，以使所述临时障碍远离所述机器人，其中，所述临时障碍为可自主控制移动的智能设备；
若所述路面障碍的类型为固定障碍，则继续获取所述机器人的位置信息。
5.根据权利要求1所述的机器人制动方法，其特征在于，所述实时获取机器人运行信息，其中，所述运行信息包括机器人运行速度的步骤，包括：
实时获取机器人运行信息，其中，所述机器人运行信息包括所述机器人的车轮直径数据与所述机器人车轮的角速度；
根据所述机器人的车轮直径数据与所述机器人车轮的角速度计算所述机器人运行速度。
6.根据权利要求1所述的机器人制动方法，其特征在于，还包括：
获取所述机器人的路径信息，其中，所述路径信息包括所述机器人运行终点的位置数据；
获取所述机器人的位置信息；
根据所述机器人运行终点的位置数据与所述机器人的位置信息得到所述机器人与所述机器人运行终点的距离数据；
基于所述距离数据与所述机器人运行速度在所述预设减速表内选择至少两种所述预设减速度。
7.根据权利要求1所述的机器人制动方法，其特征在于，还包括：
获取所述机器人的负载信息，其中，所述负载信息包括所述机器人负载的高度数据；
若所述机器人负载的高度数据大于等于阈值，则在所述预设减速表内选择至少两种所述预设减速度作为目标预设减速度，所述目标预设减速度的差值小于目标阈值。
8.一种机器人制动装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于实时获取机器人运行信息，其中，所述运行信息包括机器人运行速度；
确定模块，用于基于所述运行速度与预设减速表确定制动减速度，其中，所述预设减速表包括至少两个预设运行速度与对应所述预设运行速度的预设减速度，所述预设运行速度与所述预设减速度为正比例关系；
制动模块，用于基于所述制动减速度控制所述机器人完成制动。
9.一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的机器人制动方法。
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1至7中任一项所述的机器人制动方法。
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