CN114815865A - 一种两轮机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种两轮机器人，包括：用于获取所述两轮机器人的直立角度的角度传感器；基于所述直立角度确定对应的控制策略的处理模块；用于控制所述两轮机器人保持直立的控制模块；用于控制所述两轮机器人加速的加速度控制模块；用于通过对所述两轮机器人进行制动产生惯性的制动模块。采用本申请提供的两轮机器人的方案，通过判断机器人状态采用多种运动控制策略，可使机器人从偏离直立状态调整为直立运动状态，增加了机器人对恶劣工况的适应能力，不需要外部干预便可从初始状态或倾倒状态调整为直立运动状态。

Description

一种两轮机器人

技术领域

本申请涉及两轮机器人领域，尤其是涉及一种两轮机器人。

背景技术

两轮平衡机器人是一种仅依靠两个轮子便可实现前进，后退，转动等多种运动状态，广泛应用于平衡车等产品中。如专利CN107422733A，该发明提出了一种基于两轮差速机器人的运动控制方法，然而该方法仅仅对机器人的平面运动轨迹进行控制，在PID控制的基础上引入了矢量场，增加了对轨迹控制的精度，然而当机器人遇到突变路况导致机器人倾倒，其控制方法不能使机器人重新站立，更不能完成对运动轨迹的控制。

当前专利主要通过陀螺仪和加速度传感器测量偏转角，然后通过pid控制方式驱动电机运动实现两轮机器人的平衡站立，然而该方法在机器人运行起始过程需要人为干预将机器人调整为直立状态；同样当机器人遇到突变路况，导致小车偏离直立状态，使用该方法难以重新站立。

申请内容

针对目前这些技术问题，本申请提出了一种两轮机器人，通过判断机器人状态采用多种运动控制策略，可使机器人从偏离直立状态调整为直立运动状态，增加了机器人对恶劣工况的适应能力，不需要外部干预便可从初始状态或倾倒状态调整为直立运动状态。

本申请实施例提供了一种两轮机器人，包括：

用于获取所述两轮机器人的直立角度的角度传感器；

基于所述直立角度确定对应的控制策略的处理模块；

用于控制所述两轮机器人保持直立的控制模块；

用于控制所述两轮机器人加速的加速度控制模块；

用于对所述两轮机器人进行制动产生惯性的制动模块。

在一种可实现的实施方式中，所述两轮机器人包括：

所述处理模块将所述直立角度与预设角度阈值进行比对分析；

若所述直立角度小于或等于预设角度阈值，则确定第一控制策略为对应的控制策略；或，

若所述直立角度大于预设角度阈值，则确定第二控制策略为对应的控制策略。

在一种可实现的实施方式中，所述两轮机器人包括：

当所述处理模块确定第一控制策略为对应的控制策略时；

所述控制模块通过比例积分微分控制所述两轮机器人的角度和/或角速度，以使所述两轮机器人保持直立。

在一种可实现的实施方式中，所述两轮机器人包括：

当所述处理模块确定第二控制策略为对应的控制策略时；

通过加速度控制模块对所述两轮机器人进行加速；

当所述两轮机器人达到预设速度，制动模块对所述两轮机器人进行制动，通过所述两轮机器人的惯性使所述两轮机器人保持直立。

在一种可实现的实施方式中，在通过加速度控制模块对所述两轮机器人进行加速的步骤，还包括：

所述处理模块基于所述直立角度获取所述两轮机器人的移动方向；

所述加速度控制模块控制所述两轮机器人基于所述移动方向进行加速。

在一种可实现的实施方式中，在通过所述两轮机器人的惯性使所述两轮机器人保持直立时，还包括：

当所述处理模块对角度传感器获取的直立角度的比对分析结果为所述直立角度小于或等于预设角度阈，则控制模块通过比例积分微分控制所述两轮机器人的角度和/或角速度，以使所述两轮机器人保持直立。

在一种可实现的实施方式中，所述两轮机器人包括：

用于获取所述两轮机器人的当前载重的载重检测模块；

所述处理模块基于所述载重信息对所述两轮机器人的阈值信息进行调整。

在一种可实现的实施方式中，所述处理模块基于所述载重信息对所述两轮机器人的阈值信息进行调整，包括：

所述处理模块将所述载重信息与预设载重信息进行比对分析；

所述处理模块基于对比分析结果对预设角度阈值和/或预设速度进行调整。

在一种可实现的实施方式中，所述两轮机器人包括：

当所述处理模块的对比分析结果为所述载重信息大于预设载重信息时，则调小所述预设角度阈值和/或调大所述预设速度；和/或，

当所述处理模块的对比分析结果为所述载重信息小于或等于预设载重信息时，则维持所述预设角度阈值和/或所述预设速度。

在一种可实现的实施方式中，当所述处理模块的对比分析结果为所述载重信息大于预设载重信息时，还包括：

所述处理模块基于所述载重信息与所述预设载重信息的差值确定对应的调整档位；

所述处理模块调整所述预设角度阈值到对应所述调整档位的角度阈值；和/或、

所述处理模块调整所述预设速度到对应调整档位的预设速度。

本申请的有益效果：采用本申请提供的两轮机器人的方案，通过判断机器人状态采用多种运动控制策略，可使机器人从偏离直立状态调整为直立运动状态，增加了机器人对恶劣工况的适应能力，不需要外部干预便可从初始状态或倾倒状态调整为直立运动状态。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为为本申请实施例提供的一种两轮机器人的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的获取直立角度的示意图；

图3为本申请实施例提供通过比例积分微分控制的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种两轮机器人保持直立状态的控制方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的基于直立角度确定控制策略的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的基于载重信息调整控制策略阈值的方法流程示意图；

图7为本申请实施例提供的通过惯性使两轮机器人恢复直立的过程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。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、步骤、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、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。本申请使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。例如，“包括以下至少一个：A、B、C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A和B和C”，再如，“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和B和C”。仅当元件、功能、步骤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。

应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

需要说明的是，在本文中，采用了诸如S1、S2等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行S4后执行S3等，但这些均应在本申请的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。

针对目前这些技术问题，本申请提出了一种两轮机器人，通过判断机器人状态采用多种运动控制策略，可使机器人从偏离直立状态调整为直立运动状态，增加了机器人对恶劣工况的适应能力，不需要外部干预便可从初始状态或倾倒状态调整为直立运动状态。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种两轮机器人的结构示意图，该两轮机器人包括：

用于获取所述两轮机器人的直立角度的角度传感器；

用于对所述直立角度进行比对分析的处理模块；

用于控制所述两轮机器人保持直立的控制模块；

用于控制所述两轮机器人加速的加速度控制模块；

用于对所述两轮机器人进行制动产生惯性的制动模块。

在本申请的一个实施例中，直立角度，是指两轮机器人保持站立姿态下，两轮机器人的重心点与站立支点的连线与竖直线的竖直夹角。其中，当两轮机器人竖直站立没有发生倾斜时，两轮机器人的重心点和站立支点的连线与竖直线的竖直夹角为0，即直立角度为0；而当两轮机器人发生倾斜时，两轮机器人的重心点与站立支点的连线与竖直线的竖直夹角大于零度，则，此时两轮机器人的直立角度大于0。在本申请实施例中，在两轮机器人设置角度传感器，通过监控并获取两轮机器人的竖直夹角，例如当检测到竖直夹角大于零时，即可认定为处于倾斜状态。如图2所示的本申请实施例提供的获取直立角度的示意图，其中，竖直夹角为θ。通过重力传感器或者陀螺仪等角度传感器，检测并获取两轮机器人的重心线和站立支点连线与竖直线的竖直夹角θ，当处理模块判断该竖直夹角θ大于零度时，则认为两轮机器人处于倾斜状态，进一步将该竖直夹角θ与预设角度阈值进行比对分析，确定对应于该竖直夹角θ的角度的控制策略，以通过控制加速度控制模块、制动模块、角速度传感器等使两轮机器人恢复到直立状态，即两轮机器人的中心线和站立支点的连线与竖直线的竖直夹角θ为0。

在本申请的另一个实施例中，直立角度，还可以是指当两轮机器人保持站立姿态下，设置在两轮机器人的水平仪所在平面与水平线的水平夹角。其中，当两轮机器人竖直站立没有发生倾斜时，两轮机器人的水平仪所在平面与水平线的水平夹角为0，即，直立角度为0；而当两轮机器人发生倾斜时，两轮机器人的水平仪所在平面与水平线的水平夹角大于零度，则，此时两轮机器人的直立角度大于0。在本申请实施例中，通过设置在两轮机器人的水平仪等角度传感器，检测并获取两轮机器人在水平方向上的水平夹角，当处理模块判断检测到的该水平夹角大于零度时，则认为两轮机器人处于倾斜状态。继续参考图2，其中，水平夹角为a。进一步的将该水平夹角a与预设角度阈值进行比对分析，确定对应于该水平夹角a的角度的控制策略，以通过控制加速度控制模块、制动模块、角速度传感器等使两轮机器人恢复到直立状态。

在本申请的一种实施方式中，当处理模块的比对分析结果为该竖直夹角或水平夹角的角度小于或等于预设角度阈值；例如预设角度阈值为45度，则控制模块通过比例积分微分控制所述两轮机器人的角度调整模块或者角速度模块，以使所述两轮机器人保持直立状态，如图3所示，为本申请实施例提供通过比例积分微分控制的结构示意图，其中直立角度闭环控制为负反馈，作用是实现机器人的站立；角速度控制为正反馈，作用是降低在站立控制过程中的摆动，起到阻尼的作用。在本申请的另一种实施方式中，当处理模块的比对分析结果为所述该竖直夹角或水平夹角的角度大于预设角度阈值，例如预设角度阈值为45度；则控制模块通过控制加速度控制模块和制动模块，即，通过对两轮机器人进行提速到预设速度之后进行制动的策略，获取惯性，通过惯性使两轮机器人恢复直立状态；而当竖直夹角或水平夹角的角度太大，例如大于60度，在控制模块控制加速度控制模和制动模块获取惯性，使两轮机器人恢复直立状态的同时，检测两轮机器人的竖直夹角或水平夹角的角度信息，当竖直夹角或水平夹角的角度小于预设夹角阈值时，则进一步的控制模块通过比例积分微分控制所述两轮机器人的角度调整模块或者角速度模块，以使所述两轮机器人保持直立状态。

如图4所示，为本申请实施例提供的一种两轮机器人保持直立状态的控制方法的流程示意图。该直立状态的控制方法，适用于两轮机器人，所述方法包括：

S1、获取所述两轮机器人的直立角度；

在本申请的一个实施例中，当检测到两轮机器人处于启动状态或者工作状态时，则开启获取两轮机器人的直立角度，并将获取的直立角度的角度信息发送给两轮机器人的处理模块，用以通过处理模块确定当前直立角度对应的控制策略。在本申请实施例中，对于直立角度的获取可以通过设置在两轮机器人的重力传感器、陀螺仪等角度传感器，获取两轮机器人在竖直方向的竖直夹角θ；还可以，通过设置在两轮机器人的水平仪等角度传感器，获取两轮机器人在水平方向的水平夹角a。一种较优的实施方式中，为了提高两轮机器人的安全度，可以同时对竖直夹角θ和水平夹角a进行获取，并同时将竖直夹角θ和水平夹角a的角度信息发送至处理模块进行处理分析。当竖直夹角θ大于水平夹角a时，则处理模块基于竖直夹角θ的角度确定对应的控制策略，而当竖直夹角θ小于水平夹角a时，则处理模块基于水平夹角a的角度确定对应的控制策略；当竖直夹角θ等于水平夹角a时，则处理模块可以按照默认的设置，如竖直夹角θ，确定对应的控制策略，也还可以随机选择一个用于确定对应的控制策略。以上仅为本申请的示例性说明，不能作为本申请最终的保护范围，凡是基于上述构思扩展的其他可用于判断两轮机器人保持直立状态的方式，均属于本申请的保护范围，此处不在赘述。

S2、基于所述直立角度确定对应的控制策略；

在本申请的一个实施例中，当两轮机器人的直立角度的角度信息于零时，则判断为需要控制两轮机器人保持直立状态，进一步的将获取的直立角度与第一预设角度阈值进行比对，例如第一预设角度阈值为45度，当直立角度小于预设角度阈值45度时，则确定比例积分微分控制策略为对应的控制策略；而当直立角度大于预设角度阈值45度时，则采用惯性控制策略为对应的控制策略，例如将两轮机器人提速到一定速度在进行制动，通过惯性使机器人恢复直立状态的策略。当判断到直立角度大于第二预设角度阈值时，例如第二预设角度阈值为60度，则采用惯性控制策略与比例积分微分控制策略相结合的控制策略，即有限通过惯性控制策略使两轮机器人的直立角度恢复到满足第一预设角度阈值的策略范围内，在通过比例积分微分控制策略进行控制。上述仅为示例性说明，在基于本申请构思下，通过检测其他夹角并确定夹角对应控制策略的方式均属于本申请的保护范围，此处不再赘述。

S3、基于所述控制策略控制所述两轮机器人保持直立状态。

在本申请的一个实施例中，在基于上述的方式确定两轮机器人的直立角度对应的控制策略之后，控制两轮机器人执行确定的控制策略，以使该两轮机器人保持直立状态。

如图5所示，为本申请实施例提供的基于直立角度确定控制策略的流程示意图。基于直立角度确定控制策略，包括：

将直立角度与预设角度阈值进行比对分析；

若直立角度小于或等于预设角度阈值，则确定第一控制策略为对应的控制策略；或，

若直立角度大于预设角度阈值，则确定第二控制策略为对应的控制策略。

在本申请的一个实施例中，由于两轮机器人直立角度的不同，导致对应的两轮机器人的重心偏移量也不相同，因此当直立角度大于零时，需要根据直立角度所对应的角度范围，确定相应的控制策略。例如，以45°为预设角度阈值，当获取的直立角度小于或等于45°角时，则通过比例积分微分控制两轮机器人的角度，使两轮机器人恢复并保持在直立状态，通过比例积分微分控制两轮机器人的角速度，使两轮机器人恢复并保持在直立状态；当获取的直立角度大于45°角时，则首先基于直立角度获取两轮机器人的移动方向；在通过控制两轮机器人在该移动方向的加速度；当两轮机器人的移动速度达到预设速度时，控制两轮机器人进行制动，通过两轮机器人在预设速度时的惯性可使两轮机器人恢复到直立状态。在另一种实施例下，当两轮机器人的直立角度比较大，且通过惯性无法使两轮机器人恢复到直立状态时，可以先通过两轮机器人的惯性使直立角度缩小到预设值，在通过比例积分微分控制两轮机器人的角度或者角速度，使恢复到直立状态；例如，当获取的直立角度大于60°角，则通过控制两轮机器人在该移动方向的加速度；当两轮机器人的移动速度达到预设速度时，控制两轮机器人进行制动，在通过两轮机器人在预设速度时的惯性使两轮机器人恢复直立状态过程中，对两轮机器人的直立角度进行实时检测，当检测到直立角度小于预设角度阈值时，则通过比例积分微分控制两轮机器人的角度，使两轮机器人恢复并保持在直立状态，通过比例积分微分控制两轮机器人的角速度，使两轮机器人恢复并保持在直立状态。除了上述单一的预设角度阈值外，还可以设置多个预设角度阈值，例如设置预设角度阈值为30°、45°、60°等，针对不同的角度阈值分别设置不同的控制策略；在本申请的另一个实施例中，还可以设置多个角度范围，对每个角度范围分别设置对应的控制策略，通过判断获取的直立角度所对应的角度范围，确定该直立角度所对应的控制策略，对两轮机器人进行控制使恢复并保持在直立状态。以上通过直立角度确定对应的控制策略仅为举例性说明，不能作为唯一的实施方案的解释说明，且基于本申请构思的其他通过直立角度确定两轮机器人的控制策略的方案，均属于本申请的保护范围，此处不在赘述。

如图6所示，为本申请实施例提供的基于载重信息调整控制策略阈值的方法流程示意图。基于载重信息调整控制策略阈值的方法，包括：

获取所述两轮机器人的当前载重信息；

基于所述载重信息对所述控制策略对应的阈值信息进行调整。

在本申请的一个实施例中，由于两轮机器人在不同负重状态下，当机器人发生倾斜，即直立角度大于零度时，两轮机器人想要恢复并保持直立状态，则需要提供更多的角度控制、角速度控制、以及惯性控制等，针对该问题，本申请一个较优的实施方式中，当检测到两轮机器人发生倾斜时，即当直立角度大于零度且小于第一预设角度阈值，获取两轮机器人当前的载重信息，根据该载重信息，对根据直立角度确定的控制策略的阈值进行调整；例如，当确定的控制策略为，通过比例积分微分控制两轮机器人的角度或角速度，使两轮机器人恢复并保持在直立状态时，则基于获取的载重信息调整两轮机器人的角度和角速度，一方面提供阻尼力以降低两轮机器人倾斜的速度，另一方面提供较大力矩调整角度使两轮机器人恢复至直立状态；在例如，当直立角度大于第一预设角度阈值，即确定第二控制策略为控制策略时，则基于获取的载重信息，调整两轮机器人在移动方向的预设速度，例如，对该预设速度进行提高，如，从原来的10公里/小时提高至20公里/小时，通过提高预设速度获得更大的惯性，以使在当前载重信息下的两轮机器人恢复至直立状态，而当倾斜角度大于第二预设角度阈值时，进一步的，还需要基于获取的载重信息调整调整两轮机器人的角度和角速度，在通过较大的惯性使两轮机器人恢复至直立状态的过程中，当直立角度小于第一预设角度阈值时，以通过调整后的角度和角速度控制两轮机器人恢复至直立状态。在本申请的实施例中，当检测到两轮机器人当前的载重超过预设重量时，则对预设角度阈值进行调整，例如，对预设角度阈值进行缩小，如从45°缩小至30°，以方便两轮机器人能够针对直立角度的变化及时确定控制策略，控制该两轮机器人保持恢复并保持直立状态。以上通过载重信息确定对应的控制策略的阈值进行调整，仅为举例性说明，不能作为唯一的实施方案的解释说明，且基于本申请构思的基于其他信息调整对应控制策略的阈值的方案，均属于本申请的保护范围，此处不在赘述。

如图7所示，为本申请实施例提供的通过惯性使两轮机器人恢复直立的过程示意图。在本申请实施例中，首先判断当前小车倾斜角度，根据倾斜角度来判断小车运动方向。然后朝该方向加速运行，当达到最大速度时，改变轮子进行制动，由于惯性作用，两轮机器人的机身会继续向前摆动，此时机器人的直立角度θ会随着机身的向前摆动而减小，当角度减小至可调整范围时，继续采用比例积分微分控制方法，实现机器人的站立。计算过程如下：

轮子改变转向时，

F＝ma sinθ

F₀＝mg cosθ

其中，

F为由于轮子制动所产生的惯性力在摆动方向上产生的分量；

F₀为机身重力在摆动方向上产生的分量；

a为轮子制动过程的加速度；

g为重力加速度；

θ为机器人当前直立角度，受机械结构影响其范围是(-90°～90°)；

当F>F₀时，机器人由于惯性作用，当轮子突然制动时即可向上摆动，随着机器人机身向上摆动，当直立角度θ达到可调整范围内时，即可转变控制方法，转换比例积分微分控制，实现机器人的站立。

在本申请提供的一种可实现的实施方式中，该两轮机器人，还包括：

用于获取所述两轮机器人的当前载重的载重检测模块；

基于所述载重信息对所述两轮机器人的阈值信息进行调整。

在本申请实施例中，由于两轮机器人在不同负重状态下，当机器人发生倾斜，即直立角度大于零度时，两轮机器人想要恢复并保持直立状态，则需要提供更多的角度控制、角速度控制、以及惯性控制等，针对该问题，本申请一个较优的实施方式中，当检测到两轮机器人发生倾斜时，即当直立角度大于零度且小于第一预设角度阈值，获取两轮机器人当前的载重信息，根据该载重信息，对根据直立角度确定的控制策略的阈值进行调整；例如，当确定的控制策略为，通过比例积分微分控制两轮机器人的角度或角速度，使两轮机器人恢复并保持在直立状态时，则基于获取的载重信息调整两轮机器人的角度和角速度，一方面提供阻尼力以降低两轮机器人倾斜的速度，另一方面提供较大力矩调整角度使两轮机器人恢复至直立状态；在例如，当直立角度大于第一预设角度阈值，即确定第二控制策略为控制策略时，则基于获取的载重信息，调整两轮机器人在移动方向的预设速度，例如，对该预设速度进行提高，如，从原来的10公里/小时提高至20公里/小时，通过提高预设速度获得更大的惯性，以使在当前载重信息下的两轮机器人恢复至直立状态，而当倾斜角度大于第二预设角度阈值时，进一步的，还需要基于获取的载重信息调整调整两轮机器人的角度和角速度，在通过较大的惯性使两轮机器人恢复至直立状态的过程中，当直立角度小于第一预设角度阈值时，以通过调整后的角度和角速度控制两轮机器人恢复至直立状态。在本申请的实施例中，当检测到两轮机器人当前的载重超过预设重量时，则对预设角度阈值进行调整，例如，对预设角度阈值进行缩小，如从45°缩小至30°，以方便两轮机器人能够针对直立角度的变化及时确定控制策略，控制该两轮机器人保持恢复并保持直立状态。在另一种实施例的方式中，当检测到两轮机器人的当前载重信息超过预设载重信息时，则计算当前载重信息与预设载重信息的差值，基于该载重差值，确定对两轮机器人预设信息的调整，例如以15公斤作为一个档位，当检测到载重差值为30公斤时，则确定为需要调整两个档位，在基于该档位对预设角度阈值进行调小，例如从，从45°缩小到30°，同时，对两轮机器人的预设速度从10公里/小时，提高到20公里/小时。

以上通过载重信息确定对应的控制策略的阈值进行调整，仅为举例性说明，不能作为唯一的实施方案的解释说明，且基于本申请构思的基于其他信息调整对应控制策略的阈值的方案，均属于本申请的保护范围，此处不在赘述。

本申请还提供了一种计算机存储介质，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如上所述的直立状态的控制方法的步骤。

本申请还提供了一种存储介质，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如上所述的直立状态的控制方法的步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序代码，当计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如上各种可能的实施方式中的方法。

本申请实施例还提供一种芯片，包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有芯片的设备执行如上各种可能的实施方式中的方法。

以上，仅为本申请的具体实施方式，上述场景仅是作为示例，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的应用场景的限定，本申请的技术方案还可应用于其他场景。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

在本申请中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本申请技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。

Claims (10)

1.一种两轮机器人，其特征在于，所述两轮机器人包括：

用于获取所述两轮机器人的直立角度的角度传感器；

基于所述直立角度确定对应的控制策略的处理模块；

用于控制所述两轮机器人保持直立的控制模块；

用于控制所述两轮机器人加速的加速度控制模块；

用于对所述两轮机器人进行制动产生惯性的制动模块。

2.根据权利要求1所述的两轮机器人，其特征在于，所述两轮机器人包括：

所述处理模块将所述直立角度与预设角度阈值进行比对分析；

若所述直立角度小于或等于预设角度阈值，则确定第一控制策略为对应的控制策略；或，

若所述直立角度大于预设角度阈值，则确定第二控制策略为对应的控制策略。

3.根据权利要求2所述的两轮机器人，其特征在于，所述两轮机器人包括：

当所述处理模块确定第一控制策略为对应的控制策略时；

所述控制模块通过比例积分微分控制所述两轮机器人的角度和/或角速度，以使所述两轮机器人保持直立。

4.根据权利要求2所述的两轮机器人，其特征在于，所述两轮机器人包括：

当所述处理模块确定第二控制策略为对应的控制策略时；

通过加速度控制模块对所述两轮机器人进行加速；

当所述两轮机器人达到预设速度，制动模块对所述两轮机器人进行制动，通过所述两轮机器人的惯性使所述两轮机器人保持直立。

5.根据权利要求4所述的两轮机器人，其特征在于，在通过加速度控制模块对所述两轮机器人进行加速的步骤，还包括：

所述处理模块基于所述直立角度获取所述两轮机器人的移动方向；

所述加速度控制模块控制所述两轮机器人基于所述移动方向进行加速。

6.根据权利要求4所述的两轮机器人，其特征在于，在通过所述两轮机器人的惯性使所述两轮机器人保持直立时，还包括：

当所述处理模块对角度传感器获取的直立角度的比对分析结果为所述直立角度小于或等于预设角度阈，则控制模块通过比例积分微分控制所述两轮机器人的角度和/或角速度，以使所述两轮机器人保持直立。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的两轮机器人，其特征在于，所述两轮机器人还包括：

用于获取所述两轮机器人的当前载重的载重检测模块；

所述处理模块基于所述载重信息对所述两轮机器人的阈值信息进行调整。

8.根据权利要求7所述的两轮机器人，其特征在于，所述处理模块基于所述载重信息对所述两轮机器人的阈值信息进行调整，包括：

所述处理模块将所述载重信息与预设载重信息进行比对分析；

所述处理模块基于对比分析结果对预设角度阈值和/或预设速度进行调整。

9.根据权利要求8所述的两轮机器人，其特征在于，所述两轮机器人包括：

当所述处理模块的对比分析结果为所述载重信息大于预设载重信息时，则调小所述预设角度阈值和/或调大所述预设速度；和/或，

当所述处理模块的对比分析结果为所述载重信息小于或等于预设载重信息时，则维持所述预设角度阈值和/或所述预设速度。

10.根据权利要求9所述的两轮机器人，其特征在于，当所述处理模块的对比分析结果为所述载重信息大于预设载重信息时，还包括：

所述处理模块基于所述载重信息与所述预设载重信息的差值确定对应的调整档位；所述处理模块调整所述预设角度阈值到对应所述调整档位的角度阈值；和/或、

所述处理模块调整所述预设速度到对应调整档位的预设速度。

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