CN117032237B - 一种全向底盘通用运动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全向底盘通用运动控制方法，涉及全向底盘控制技术领域，用于解决全向底盘运行存在安全隐患的问题，具体如下：对全向底盘运动过程中的运行过程中进行监测，得到运行监测信息；对监测信息进行分析获取运行方向以及运行地面数据，对目标位置进行获取，通过获取的地面运行数据、运行方向结合目标位置生成运行曲线图；对全向底盘运行过程中的地面图像进行获取，得到地面图像信息，对地面图像信息进行分析得到地面分析数据；接收运行曲线图与地面分析数据对全向底盘运行安全进行判断；本发明对全向底盘进行监测，对全向底盘的运行路线进行获取分析，对运行路线上地面运行安全进行判断，提高了全向底盘的运行安全性。

Description

一种全向底盘通用运动控制方法

技术领域

本发明涉及全向底盘运行技术领域，尤其涉及一种全向底盘通用运动控制方法。

背景技术

随着科学技术的发展，各种智能设备及智能系统越来越多地走进了人们的生活和工作当中，根据生产生活需求，人们对智能机械不断地提出了新的要求，目前一些三轮或者四轮的全向移动机器人多采用多轮联动的形式使底盘进行全向移动；

现有技术中，在机器人通过全向底盘进行运行时存在以下问题：

①：机器人在通过全向底盘运行过程中，根据规划好的路线进行运行，在运行过程中，路线发生改变时，不能够准确地识别，进行路线的更换；

②：在全向底盘运行过程中，地面可能发生损坏，在运行时遇到凸起或凹陷位置不能够有效地分析避让，在运行过程中存在安全隐患，影响全向底盘的安全运行；

因此本发明提出了一种全向底盘通用运动控制方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种全向底盘通用运动控制方法，本发明对全向底盘运行过程中进行监测，对全向底盘的运行路线进行获取，对运行路面信息进行获取分析，对运行路线上地面运行安全进行判断，对全向底盘运行路线进行实时更新，提高了全向底盘的运行安全性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种全向底盘通用运动控制方法，所述运动控制方法具体包括以下步骤：

步骤S1：通过第一摄像头、第一距离传感器以及位置传感器对全向底盘运动过程中的运行过程中进行监测，得到运行监测信息；

步骤S2：对监测信息进行分析，对运行方向以及运行地面数据进行获取对目标位置进行获取，通过获取的地面运行数据、运行方向结合目标位置生成运行曲线图；

步骤S3：对全向底盘运行过程中的地面图像进行获取，得到地面图像信息，对地面图像信息进行分析得到地面分析数据；

步骤S4：接收运行曲线图与地面分析数据对全向底盘运行安全进行判断，若判断运动安全，控制全向底盘顺着运行曲线图进行运行，若判断存在运动隐患，对地面分析数据的隐患区域进行获取，通过隐患区域与运行曲线图进行分析，对运行线路进行重新规划，得到修正运行图，控制全向底盘沿修正运行图进行运行。

进一步地，所述步骤S1中，全向底盘上安装有第一摄像头、第一距离传感器以及位置传感器；

对运行监测信息进行获取具体包括以下步骤：

步骤①：第一摄像头对全向底盘运行地面进行获取，得到路面路径信息；

步骤②：位置传感器实时对当前位置进行更新，得到实时位置；

步骤③：第一距离传感器对全向底盘的移动距离进行获取，获取的移动速度、路面路径信息、实时位置以及移动距离均为运行监测信息。

进一步地，所述步骤S2中，对运行曲线图进行获取具体步骤如下：

步骤S21：接收路面路径信息对障碍物和运行路径进行划分，图像生成单元对运行路线进行生成；

步骤S22：接收目标位置对其在运行路线中的位置进行获取，对运行路线的长度进行以及全向底盘移动长度进行测量，通过移动距离对移动长度为1cm的移动距离进行求取；

步骤S23：对剩余移动距离进行求取，分析单元接收实时位置结合目标位置在运行路线上生成多个行驶路线，对多个行驶路线的移动长度进行测量，结合移动长度为1cm的移动距离对行驶路线的行驶路程s进行获取；

步骤S24：按照升序对行驶路程进行排序，获取最小行驶路程对应的行驶路线为运行曲线图。

进一步地，所述步骤S3中，全向底盘上安装有第二摄像头、第二距离传感器、旋转架以及角度传感器；

对地面图像信息进行获取具体步骤如下：

一、第二摄像头对全向底盘移动过程中的运行路线进行获取，对运行曲线图中对应的运行路线进行图像获取；

二、根据获取的图像对运行路线进行观察，对运行路线中凹陷位置和凸出位置进行判定，判定的凹陷位置和凸出位置为地面图像信息。

进一步地，所述步骤S2中，接收地面图像信息进行分析，对凹陷位置或凸出位置对凹陷深度和凸出高度进行测量，在进行测量具体步骤如下：

步骤S31：基于凹陷或凸出位置，在其两端设置第一测量点和第二测量点，通过旋转架带动第二距离传感器对距离第一测量点和第二测量点的距离进行获取，得到第一距离和第二距离；

步骤S32：角度传感器对旋转架转动时第一测量点到第二测量点之间的角度进行获取，得到旋转角度，以第二距离传感器为顶点两侧边为第一距离l1和第二距离l2，第一距离为顶点与第一距离点之间的距离，第二距离为顶点与第二距离点之间的距离；

步骤S33：对第一测量点和第二测量点相连得到第三距离l3，由第一距离、第二距离和第三距离形成三角形；

步骤S34：作顶点与第三距离之间的垂线，通过角度传感器测量旋转90°时，第二距离传感器对地面的与其的垂直距离进行测量，得到第四距离l4，则第四距离为垂线的距离，第四距离与第三距离的交点为第三测量点；

步骤S35：设定第一距离与第四距离之间的夹角为α1；则由三角形的余弦公式求取α1；

步骤S36：在凹陷或凸起区域内旋转过程中，由第三测量点旋转至第一测量点过程中，角度传感器实时对旋转角度进行测量，第二距离传感器在旋转过程中得到的距离长度为n个，得到第一实际长度Ls1、第二实际长度、Ls2、……第n实际长度Lsn，在对于每个实际长度进行获取时，产生n次角度变化，得到第一角度θ1、第二角度θ2、……、第n角度θn。

进一步地，在进行测量时还包括：

步骤S37：以第一角度至第n角度为旋转角做顶点与第三距离的连线，得到n个三角形，设定顶点与第三距离之间的长度值依次为s1、s2……sn；由三角形的余弦函数分别求取s1至sn：

步骤S38：对实际长度与长度值进行求差，得到距离差值，若距离差值大于0，则判断该处为凸出位置，若距离差值等于0，则判断该处为正常平面，没有存在凹陷，若距离差值小于0，则判断该处为凹陷位置；

步骤S39：分别对差值大于0和差值小于0的距离差值进行统计，获取每个距离差值对应的角度，获取实际长度形成的直线与第三距离的交点，沿交点作凹陷位置或凸出位置的垂线，与凹陷位置或凸出位置形成的直线即为距离比较值，交点位置与距离差值形成的角度即为实际长度进行获取时对应的角度，通过三角形余弦公式对距离比较值进行求取，求取的距离比较值为地面分析数据。

进一步地，所述步骤S4中，对运行线路进行重新规划具体如下：

步骤S41：对全向底盘的移动轮半径r进行获取，对移动轮半径r进行获取，对地面分析数据中差值大于0的距离比较值进行获取，与半径r进行比较；

步骤S42：根据半径r设定第一凸起区间和第二凸起区间，第一凸起区间取值在[r/3，∞]，第二凸起区间取值在[0，r/3），判定在第一凸起区间为危险区间，对差值在第一凸起区间内的距离比较值进行获取，获取其对应的运行路线位置；

步骤S43：通过运行路线位置与运行曲线图中的位置进行比较，在运行曲线图中对该位置进行标记，得到凸起标记位置；

步骤S44：对地面分析数据中差值小于0的距离比较值进行获取，与半径r进行比较；

步骤S45：根据半径r设定第一凹陷区间和第二凹陷区间，第一凹陷区间取值在[r/4，∞]，第二凹陷区间取值在[0，r/4），判定在第一凹陷区间为危险区间，对差值在第一凹陷区间内的距离比较值进行获取，获取其对应的运行路线位置；

步骤S46：通过运行路线位置与运行曲线图中的位置进行比较，在运行曲线图中对该位置进行标记，得到凹陷标记位置；

步骤S47：对凹陷标记位置和凸起标记位置进行获取，避开差值在第一凸起区间和第一凹陷区间在运行路线上的位置，对运行线路进行重新规划。

本发明的有益效果：

1.通过对全向底盘运行过程中进行监测，对全向底盘的运行路线进行获取，对运行路面信息进行获取分析，对运行路线上地面运行安全进行判断，对全向底盘运行路线进行实时更新，提高了全向底盘的运行安全性。

2.通过对全向底盘运行过程中地面图像进行获取，通过地面图像与凹陷或凸起位置建立三角形，通过三角形的余弦公式，对凹陷或凸起高度进行测量，对全向底盘运行安全进行判定。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种全向底盘通用运动控制方法的方法步骤图；

图2为本发明一种全向底盘通用运动控制方法的原理框图;

图3为本发明一种全向底盘通用运动控制方法中对凹陷位置或凸出位置对凹陷深度和凸出高度进行测量的示意图；

图4为本发明一种全向底盘通用运动控制方法中距离比较值的位置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明中，请参阅图2，一种全向底盘通用运动控制方法，运动控制方法包括运动信息监测端、图像获取端、分析端、运动判断端以及服务器，运动信息监测端、图像获取端、分析端以及运动判断端分别与服务器相连；

实施例1：本实施例通过在全向底盘上安装第一摄像头、第一距离传感器、位置传感器以及速度传感器，在全向底盘运行过程中进行实时监测，通过监测的信息对运行曲线图进行生成；具体方案为：运行信息监测端对全向底盘运动过程中的运行过程中进行监测，得到运行监测信息，将监测信息输送至分析端；

运行信息监测端包括第一摄像头、第一距离传感器以及位置传感器；

在对运行监测信息进行获取具体如下：

全向底盘上安装有第一摄像头、第一距离传感器以及位置传感器；

在本实施例中，全向底盘用于带动机器人进行运行，第一摄像头对全向底盘运行地面进行获取，得到路面路径信息，位置传感器实时对当前位置进行更新，得到实时位置，第一距离传感器对全向底盘的移动距离进行获取，获取的移动速度、路面路径信息、实时位置以及移动距离均为运行监测信息，将运行监测信息输送至分析端；

分析端对监测信息进行分析，对运行方向以及运行地面数据进行获取，服务器对目标位置进行获取，分析端通过获取的地面运行数据、运行方向结合目标位置生成运行曲线图；

分析端包括分析单元以及图像生成单元；

对运行曲线图进行获取具体如下：

分析单元接收路面路径信息对障碍物和运行路径进行划分，图像生成单元对运行路线进行生成，分析单元接收目标位置对其在运行路线中的位置进行获取，对运行路线的长度进行以及全向底盘移动长度进行的量，通过移动距离对移动长度为1cm的移动距离进行求取，由此对剩余移动距离进行求取，分析单元接收实时位置结合目标位置在运行路线上生成多个行驶路线，对多个行驶路线的移动长度进行测量，结合移动长度为1cm的移动距离对行驶路线的行驶路程s进行获取，按照升序对行驶路程进行排序，获取最小行驶路程对应的行驶路线为运行曲线图；

实施例2，本实施例在实施例1的基础上添加了图像获取端，通过图像获取端对全向底盘的运行地面进行获取，根据运行地面对地面运行安全进行判断，具体方案为：

图像获取端对全向底盘运行过程中的地面图像进行获取，得到地面图像信息，将地面图像信息输送至分析端，分析端接收地面图像信息进行分析得到地面分析数据；

分析端还包括计算单元；

图像获取端包括第二摄像头、第二距离传感器、旋转架、角度传感器以及图像分析单元；

旋转架安装在全向底盘上，第二距离传感器安装在旋转架上，第二距离传感器通过旋转架沿全向底盘转动，角度传感器对每次旋转过程中的角度进行测量，第二摄像头安装在全向底盘上；

第二摄像头对全向底盘移动过程中的运行路线进行获取，对运行曲线图中对应的运行路线进行图像获取，根据获取的图像对运行路线进行观察，对运行路线中凹陷位置和凸出位置进行判定，判定的凹陷位置和凸出位置为地面图像信息，分析端接收地面图像信息进行分析，对凹陷位置或凸出位置对凹陷深度和凸出高度进行测量，在进行测量具体如下：

基于凹陷或凸出位置，在其两端设置第一测量点和第二测量点，通过旋转架带动第二距离传感器对距离第一测量点和第二测量点的距离进行获取，得到第一距离和第二距离，角度传感器对旋转架转动时第一测量点到第二测量点之间的角度进行获取，得到旋转角度，以第二距离传感器为顶点两侧边为第一距离l1和第二距离l2，第一距离为顶点与第一距离点之间的距离，第二距离为顶点与第二距离点之间的距离，对第一测量点和第二测量点相连得到第三距离l3，由第一距离、第二距离和第三距离形成三角形；

请参阅图3，作顶点与第三距离之间的垂线，通过角度传感器测量旋转90°时，第二距离传感器对地面的与其的垂直距离进行测量，得到第四距离l4，则第四距离为垂线的距离；

第四距离与第三距离的交点为第三测量点；

设定第一距离与第四距离之间的夹角为α1；则由三角形的余弦公式得到cosα1=l4/l1；通过计算单元求取α1=arccos（l4/l1）；

在凹陷或凸起区域内旋转过程中，由第三测量点旋转至第一测量点过程中，角度传感器实时对旋转角度进行测量，第二距离传感器在旋转过程中得到的距离长度为n个，得到第一实际长度Ls1、第二实际长度、Ls2、……第n实际长度Lsn，在对于每个实际长度进行获取时，产生n次角度变化，得到第一角度θ1、第二角度θ2、……、第n角度θn；

以第一角度至第n角度为旋转角做顶点与第三距离的连线，得到n个三角形，设定顶点与第三距离之间的长度值依次为s1、s2……sn；由三角形的余弦函数得出：cosθ=l4/s，其中，θ为（θ1、θ2、θ3……θn）的任意一项；s为（s1、s2、s3……sn）的任意一项；

对s1、s2、s3……sn进行分别求取；

请参阅图4，对实际长度与长度值进行求差，得到距离差值，若距离差值大于0，则判断该处为凸出位置，若距离差值等于0，则判断该处为正常平面，没有存在凹陷，若距离差值小于0，则判断该处为凹陷位置，分别对差值大于0和差值小于0的距离差值进行统计，获取每个距离差值对应的角度，获取实际长度形成的直线与第三距离的交点，沿交点作凹陷位置或凸出位置的垂线，与凹陷位置或凸出位置形成的直线即为距离比较值，交点位置与距离差值形成的角度即为实际长度进行获取时对应的角度，通过三角形余弦公式对距离比较值进行求取，求取的距离比较值为地面分析数据；

实施例3，本实施例在实施例2的基础上添加了运动判断端，通过运动判断端对运动安全进行判断，具体方案为：

运动判断端接收运行曲线图与地面分析数据对全向底盘运行安全进行判断，若判断运动安全，服务器控制全向底盘顺着运行曲线图进行运行，若判断存在运动隐患，分析端对地面分析数据的隐患区域进行获取，基于隐患区域与运行曲线图进行分析，对运行线路进行重新规划，得到修正运行图，服务器控制全向底盘沿修正运行图进行运行。

运动判断端包括判断单元、接收单元以及比较单元；

在对运行安全进行判断具体如下：

服务器对全向底盘的移动轮半径r进行获取，接收单元对移动轮半径r进行获取，判断单元对地面分析数据中差值大于0的距离比较值进行获取，与半径r进行比较，根据半径r设定第一凸起区间和第二凸起区间，第一凸起区间取值在[r/3，∞]，第二凸起区间取值在[0，r/3），判定在第一凸起区间为危险区间，对差值在第一凸起区间内的距离比较值进行获取，获取其对应的运行路线位置，比较单元通过运行路线位置与运行曲线图中的位置进行比较，在运行曲线图中对该位置进行标记，得到凸起标记位置；

判断单元对地面分析数据中差值小于0的距离比较值进行获取，与半径r进行比较，根据半径r设定第一凹陷区间和第二凹陷区间，第一凹陷区间取值在[r/4，∞]，第二凹陷区间取值在[0，r/4），判定在第一凹陷区间为危险区间，对差值在第一凹陷区间内的距离比较值进行获取，获取其对应的运行路线位置，比较单元通过运行路线位置与运行曲线图中的位置进行比较，在运行曲线图中对该位置进行标记，得到凹陷标记位置；

分析端对凹陷标记位置和凸起标记位置进行获取，避开差值在第一凸起区间和第一凹陷区间在运行路线上的位置，对运行线路进行重新规划。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置，如存在权重系数和比例系数，其设置的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。

请参阅图1，一种全向底盘通用运动控制方法，在进行底盘控制时，具体包括以下步骤：

步骤S1：通过第一摄像头、第一距离传感器以及位置传感器对全向底盘运动过程中的运行过程中进行监测，得到运行监测信息；

全向底盘上安装有第一摄像头、第一距离传感器以及位置传感器；

对运行监测信息进行获取具体包括以下步骤：

步骤①：第一摄像头对全向底盘运行地面进行获取，得到路面路径信息；

步骤②：位置传感器实时对当前位置进行更新，得到实时位置；

步骤③：第一距离传感器对全向底盘的移动距离进行获取，获取的移动速度、路面路径信息、实时位置以及移动距离均为运行监测信息。

步骤S2：对监测信息进行分析，对运行方向以及运行地面数据进行获取对目标位置进行获取，通过获取的地面运行数据、运行方向结合目标位置生成运行曲线图；

对运行曲线图进行获取具体步骤如下：

步骤S21：接收路面路径信息对障碍物和运行路径进行划分，图像生成单元对运行路线进行生成；

步骤S22：接收目标位置对其在运行路线中的位置进行获取，对运行路线的长度进行以及全向底盘移动长度进行测量，通过移动距离对移动长度为1cm的移动距离进行求取；

步骤S23：对剩余移动距离进行求取，分析单元接收实时位置结合目标位置在运行路线上生成多个行驶路线，对多个行驶路线的移动长度进行测量，结合移动长度为1cm的移动距离对行驶路线的行驶路程s进行获取；

步骤S24：按照升序对行驶路程进行排序，获取最小行驶路程对应的行驶路线为运行曲线图；

步骤S3：对全向底盘运行过程中的地面图像进行获取，得到地面图像信息，对地面图像信息进行分析得到地面分析数据；

全向底盘上安装有第二摄像头、第二距离传感器、旋转架以及角度传感器；

对地面图像信息进行获取具体步骤如下：

一、第二摄像头对全向底盘移动过程中的运行路线进行获取，对运行曲线图中对应的运行路线进行图像获取；

二、根据获取的图像对运行路线进行观察，对运行路线中凹陷位置和凸出位置进行判定，判定的凹陷位置和凸出位置为地面图像信息；

需要说明的是，角度传感器初始位置与全向底盘运行面平行。

接收地面图像信息进行分析，对凹陷位置或凸出位置对凹陷深度和凸出高度进行测量，在进行测量具体步骤如下：

步骤S31：基于凹陷或凸出位置，在其两端设置第一测量点和第二测量点，通过旋转架带动第二距离传感器对距离第一测量点和第二测量点的距离进行获取，得到第一距离和第二距离；

步骤S32：角度传感器对旋转架转动时第一测量点到第二测量点之间的角度进行获取，得到旋转角度，以第二距离传感器为顶点两侧边为第一距离l1和第二距离l2，第一距离为顶点与第一距离点之间的距离，第二距离为顶点与第二距离点之间的距离；

步骤S33：对第一测量点和第二测量点相连得到第三距离l3，由第一距离、第二距离和第三距离形成三角形；

步骤S34：作顶点与第三距离之间的垂线，通过角度传感器测量旋转90°时，第二距离传感器对地面的与其的垂直距离进行测量，得到第四距离l4，则第四距离为垂线的距离，第四距离与第三距离的交点为第三测量点；

步骤S35：设定第一距离与第四距离之间的夹角为α1；则由三角形的余弦公式求取α1；

步骤S36：在凹陷或凸起区域内旋转过程中，由第三测量点旋转至第一测量点过程中，角度传感器实时对旋转角度进行测量，第二距离传感器在旋转过程中得到的距离长度为n个，得到第一实际长度Ls1、第二实际长度、Ls2、……第n实际长度Lsn，在对于每个实际长度进行获取时，产生n次角度变化，得到第一角度θ1、第二角度θ2、……、第n角度θn；

步骤S37：以第一角度至第n角度为旋转角做顶点与第三距离的连线，得到n个三角形，设定顶点与第三距离之间的长度值依次为s1、s2……sn；由三角形的余弦函数分别求取s1至sn：

步骤S38：对实际长度与长度值进行求差，得到距离差值，若距离差值大于0，则判断该处为凸出位置，若距离差值等于0，则判断该处为正常平面，没有存在凹陷，若距离差值小于0，则判断该处为凹陷位置；

步骤S39：分别对差值大于0和差值小于0的距离差值进行统计，获取每个距离差值对应的角度，获取实际长度形成的直线与第三距离的交点，沿交点作凹陷位置或凸出位置的垂线，与凹陷位置或凸出位置形成的直线即为距离比较值，交点位置与距离差值形成的角度即为实际长度进行获取时对应的角度，通过三角形余弦公式对距离比较值进行求取，求取的距离比较值为地面分析数据；

步骤S4：接收运行曲线图与地面分析数据对全向底盘运行安全进行判断，若判断运动安全，控制全向底盘顺着运行曲线图进行运行，若判断存在运动隐患，对地面分析数据的隐患区域进行获取，通过隐患区域与运行曲线图进行分析，对运行线路进行重新规划，得到修正运行图，控制全向底盘沿修正运行图进行运行。

步骤S4中，对运行线路进行重新规划具体如下：

步骤S41：对全向底盘的移动轮半径r进行获取，对移动轮半径r进行获取，对地面分析数据中差值大于0的距离比较值进行获取，与半径r进行比较；

步骤S42：根据半径r设定第一凸起区间和第二凸起区间，第一凸起区间取值在[r/3，∞]，第二凸起区间取值在[0，r/3），判定在第一凸起区间为危险区间，对差值在第一凸起区间内的距离比较值进行获取，获取其对应的运行路线位置；

步骤S43：通过运行路线位置与运行曲线图中的位置进行比较，在运行曲线图中对该位置进行标记，得到凸起标记位置；

步骤S44：对地面分析数据中差值小于0的距离比较值进行获取，与半径r进行比较；

步骤S45：根据半径r设定第一凹陷区间和第二凹陷区间，第一凹陷区间取值在[r/4，∞]，第二凹陷区间取值在[0，r/4），判定在第一凹陷区间为危险区间，对差值在第一凹陷区间内的距离比较值进行获取，获取其对应的运行路线位置；

步骤S46：通过运行路线位置与运行曲线图中的位置进行比较，在运行曲线图中对该位置进行标记，得到凹陷标记位置；

步骤S47：对凹陷标记位置和凸起标记位置进行获取，避开差值在第一凸起区间和第一凹陷区间在运行路线上的位置，对运行线路进行重新规划。

在本申请的上述实施例中，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。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory，简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种全向底盘通用运动控制方法，其特征在于，所述运动控制方法具体包括以下步骤：

步骤S1：通过第一摄像头、第一距离传感器以及位置传感器对全向底盘运动过程中的运行过程进行监测，得到运行监测信息；

步骤S2：对监测信息进行分析，对运行方向以及运行地面数据进行获取，对目标位置进行获取，通过获取的地面运行数据、运行方向结合目标位置生成运行曲线图；

步骤S3：对全向底盘运行过程中的地面图像进行获取，得到地面图像信息，对地面图像信息进行分析得到地面分析数据；

步骤S4：接收运行曲线图与地面分析数据对全向底盘运行安全进行判断，若判断运动安全，控制全向底盘顺着运行曲线图进行运行，若判断存在运动隐患，对地面分析数据的隐患区域进行获取，通过隐患区域与运行曲线图进行分析，对运行线路进行重新规划，得到修正运行图，控制全向底盘沿修正运行图进行运行；

所述步骤S3中，接收地面图像信息进行分析，对凹陷位置或凸出位置的凹陷深度和凸出高度进行测量，进行测量具体步骤如下：

步骤S31：基于凹陷或凸出位置，在其两端设置第一测量点和第二测量点，通过旋转架带动第二距离传感器对距离第一测量点和第二测量点的距离进行获取，得到第一距离和第二距离；

步骤S32：角度传感器对旋转架转动时第一测量点到第二测量点之间的角度进行获取，得到旋转角度，以第二距离传感器为顶点两侧边为第一距离l1和第二距离l2，第一距离为顶点与第一距离点之间的距离，第二距离为顶点与第二距离点之间的距离；

步骤S33：对第一测量点和第二测量点相连得到第三距离l3，由第一距离、第二距离和第三距离形成三角形；

步骤S34：作顶点与第三距离之间的垂线，通过角度传感器测量旋转90°时，第二距离传感器对地面的与其的垂直距离进行测量，得到第四距离l4，则第四距离为垂线的距离，第四距离与第三距离的交点为第三测量点；

步骤S35：设定第一距离与第四距离之间的夹角为α1；则由三角形的余弦公式求取α1；

步骤S36：在凹陷或凸起区域内旋转过程中，由第三测量点旋转至第一测量点过程中，角度传感器实时对旋转角度进行测量，第二距离传感器在旋转过程中得到的距离长度为n个，得到第一实际长度Ls1、第二实际长度、Ls2、……第n实际长度Lsn，在对于每个实际长度进行获取时，产生n次角度变化，得到第一角度θ1、第二角度θ2、……、第n角度θn；

在进行测量时还包括：

步骤S37：以第一角度至第n角度为旋转角做顶点与第三距离的连线，得到n个三角形，设定顶点与第三距离之间的长度值依次为s1、s2……sn；由三角形的余弦函数分别求取s1至sn：

步骤S38：对实际长度与长度值进行求差，得到距离差值，若距离差值大于0，则判断该处为凸出位置，若距离差值等于0，则判断该处为正常平面，没有存在凹陷，若距离差值小于0，则判断该处为凹陷位置；

步骤S39：分别对差值大于0和差值小于0的距离差值进行统计，获取每个距离差值对应的角度，获取实际长度形成的直线与第三距离的交点，沿交点作凹陷位置或凸出位置的垂线，与凹陷位置或凸出位置形成的直线即为距离比较值，交点位置与距离差值形成的角度即为实际长度进行获取时对应的角度，通过三角形余弦公式对距离比较值进行求取，求取的距离比较值为地面分析数据。

2.根据权利要求1所述的一种全向底盘通用运动控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，全向底盘上安装有第一摄像头、第一距离传感器以及位置传感器；

对运行监测信息进行获取具体包括以下步骤：

步骤①：第一摄像头对全向底盘运行地面进行获取，得到路面路径信息；

步骤②：位置传感器实时对当前位置进行更新，得到实时位置；

步骤③：第一距离传感器对全向底盘的移动距离进行获取，获取的移动速度、路面路径信息、实时位置以及移动距离均为运行监测信息。

3.根据权利要求1所述的一种全向底盘通用运动控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，对运行曲线图进行获取具体步骤如下：

步骤S21：接收路面路径信息，对障碍物和运行路径进行划分，图像生成单元对运行路线进行生成；

步骤S22：接收目标位置，对其在运行路线中的位置进行获取，对运行路线的长度以及全向底盘移动长度进行测量，通过移动距离对移动长度为1cm的移动距离进行求取；

步骤S23：对剩余移动距离进行求取，分析单元接收实时位置结合目标位置在运行路线上生成多个行驶路线，对多个行驶路线的移动长度进行测量，结合移动长度为1cm的移动距离对行驶路线的行驶路程s进行获取；

步骤S24：按照升序对行驶路程进行排序，获取最小行驶路程对应的行驶路线为运行曲线图。

4.根据权利要求1所述的一种全向底盘通用运动控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，全向底盘上安装有第二摄像头、第二距离传感器、旋转架以及角度传感器；

对地面图像信息进行获取具体步骤如下：

一、第二摄像头对全向底盘移动过程中的运行路线进行获取，对运行曲线图中对应的运行路线进行图像获取；

二、根据获取的图像对运行路线进行观察，对运行路线中凹陷位置和凸出位置进行判定，判定的凹陷位置和凸出位置为地面图像信息。

5.根据权利要求1所述的一种全向底盘通用运动控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，对运行线路进行重新规划具体如下：

步骤S41：对全向底盘的移动轮半径r进行获取，对地面分析数据中差值大于0的距离比较值进行获取，与半径r进行比较；

步骤S42：根据半径r设定第一凸起区间和第二凸起区间，第一凸起区间取值在[r/3，∞]，第二凸起区间取值在[0，r/3），判定在第一凸起区间为危险区间，对差值在第一凸起区间内的距离比较值进行获取，获取其对应的运行路线位置；

步骤S43：通过运行路线位置与运行曲线图中的位置进行比较，在运行曲线图中对该位置进行标记，得到凸起标记位置；

步骤S44：对地面分析数据中差值小于0的距离比较值进行获取，与半径r进行比较；

步骤S45：根据半径r设定第一凹陷区间和第二凹陷区间，第一凹陷区间取值在[r/4，∞]，第二凹陷区间取值在[0，r/4），判定在第一凹陷区间为危险区间，对差值在第一凹陷区间内的距离比较值进行获取，获取其对应的运行路线位置；

步骤S46：通过运行路线位置与运行曲线图中的位置进行比较，在运行曲线图中对该位置进行标记，得到凹陷标记位置；

步骤S47：对凹陷标记位置和凸起标记位置进行获取，避开差值在第一凸起区间和第一凹陷区间在运行路线上的位置，对运行线路进行重新规划。