用于机器人爬楼的控制方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:30298645发布日期:2022-06-04 20:33阅读:205来源:国知局
用于机器人爬楼的控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及机器人的领域,尤其是涉及一种用于机器人爬楼的控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.目前,随着电子科学技术的发展,应用于不同领域的机器人也相应出现。生活中常见的清理机器人包括扫地机器人和拖地机器人,其工作原理为自动在地面上行走的同时,对地面进行清扫。
3.随着清理机器人的应用场景的拓展,不在仅限于平地使用,具有爬楼功能的清理机器人出现以满足使用需求。具有爬楼功能的机器人能够在上楼和下楼的同时,对楼梯进行清扫针对上述中的相关技术,发明人发现该技术中至少存在以下问题:在机器人开始进行爬楼时,若机器人与首级台阶楼梯的立面并不垂直,即机器人的两端一前一后,则易造成在开始爬楼后机器人整体失衡而导致机器人倾倒,造成机器人损伤。


技术实现要素:

4.为了改善机器人开始进行爬楼时机器人整体失衡而导致机器人倾倒的问题,本技术提供一种用于机器人爬楼的控制方法、装置、设备及存储介质。
5.第一方面,本技术提供一种用于机器人爬楼的控制方法,采用如下技术方案:所述方法应用于一种具有爬楼功能的设备,所述设备包括分别设置在设备的左右两侧可单独驱动的驱动轮,以及分别对称设置在设备的左右两侧的左基点和右基点,所述方法包括:在非台阶区域移动时,持续检测设备与待爬楼梯间的剩余路程;若所述剩余路程在预设路程范围内,实时检测所述左基点对应的第一距离和所述右基点对应的第二距离的距离关系,其中,所述第一距离和第二距离分别为所述左基点和所述右基点到所述待爬楼梯的首个台阶边缘面的距离;根据所述距离关系分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度;当检测到所述第一距离与所述第二距离的距离关系为相等时,以相同速度驱动设备左右两侧的驱动轮向前并进行爬楼。
6.通过采用上述技术方案,处理器在检测到要开始爬楼时,根据第一距离和第二距离的关系,通过调整左右两侧驱动轮的转速的方式,自动将设备调整至与台阶立面垂直,即设备的前端平行于台阶边缘面,然后驱动设备进行爬楼,从而减少在开始爬楼时设备整体失衡而导致设备倾倒的可能。
7.可选的,所述设备还包括对称设置在设备两侧的两个距离传感器,所述实时检测所述左基点对应的第一距离和所述右基点对应的第二距离的距离关系包括:实时获取两个距离传感装置测量到楼梯立面的距离;
基于所述距离传感器到台阶边缘面的距离确定出所述第一距离和第二距离的距离关系。
8.通过采用上述技术方案,通过两个距离传感器到楼梯立面的距离的大小,能够准确出第一距离和第二距离的距离关系,并根据距离关系调整左右两侧的驱动轮,以对设备进行纠偏。
9.可选的,所述根据所述距离关系分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度包括:若所述两个距离传感器对应的距离之间存在差值,则根据所述第一距离和所述第二距离的大小将左基点定为前基点,将右基点定为后基点;调整至所述前基点同侧的驱动轮的速度小于后基点同侧的驱动轮的速度。
10.通过采用上述技术方案,当设备出现偏移时,调整设备两侧的驱动轮的速度,使得设备朝向前基点所在的侧面转动,从而调整设备的姿态,使得设备垂直于楼梯的立面。
11.可选的,所述设备还包括对称设置于设备两侧的两个距离传感器,所述实时检测所述左基点对应的第一距离和所述右基点对应的第二距离的距离关系包括:通过两个所述距离传感器测量到台阶平面的两个垂直距离;当两个所述垂直距离不相等时,判定所述第一距离和所述第二距离的距离关系为不相等;所述根据所述距离关系分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度包括:当检测到所述距离关系为不相等时,分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度。
12.通过采用上述技术方案,可以通过两个距离传感器到台阶平面的垂直距离,判断出第一距离和第二距离的距离的距离关系,并根据距离关系对左右两侧的驱动轮的行进速度进行调整,从而调整设备的姿态,实现对于设备的纠偏。
13.可选的,所述当检测到所述距离关系为不相等时,分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度包括;当检测到所述距离关系为不相等时,根据所述第一距离和所述第二距离的大小将左右基点分别定位前后基点;控制所述后基点同侧的驱动轮静止,所述前基点同侧的驱动轮向后滚动预设长度;再次以相同速度驱动设备左右两侧的驱动轮同时向前。
14.通过采用上述技术方案,处理器检测到距离关系为不相等时,处理器通过控制驱动轮,将前基点向后转动,然后驱动设备向前移动,若检测到距离关系又出现不相等的情况时,再次将前基点向后转动,并驱动设备向前,从而实现对于前后基点的精确调节,使得前后基点到边缘面的距离的距离关系相等,此时设备垂直于楼梯立面。
15.可选的,所述设备还包括前箱体、中箱体和后箱体,所述后箱体下方设置有前轮,所述后箱体下方设置有后轮,所述设置在设备的左右两侧可单独驱动的驱动轮位于所述中箱体两侧,所述中箱体下方沿中箱体靠近前箱体的一侧对称设置有两个距离传感器;所述方法还包括:通过两个所述距离传感器测量到台阶平面的两个垂直距离;当两个所述垂直距离不相等时,判定所述第一距离和所述第二距离的距离关系为不相等;
当检测到所述距离关系为不相等时,根据所述第一距离和所述第二距离的大小将左右基点分别设定为前后基点;通过前后轮控制设备以设备中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动预设的角度;通过前后轮控制设备前进或后退,以使前基点与楼梯边缘面重合;再次以设备中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动预设的角度,并继续控制设备前进或后退,以使前基点与楼梯边缘面重合;当检测到左基点和右基点同时与楼梯边缘面重合时,判定所述第一距离和所述第二距离的距离关系为相等,继续爬楼。
16.通过采用上述技术方案,当中箱体悬空且设备发生偏移时,处理器可以通过控制前后轮而多次转动设备,直至设备垂直于台阶立面,从而实现在下楼的过程中,设备左右两侧的驱动轮悬空时,能够对设备进行纠偏。
17.可选的,所述方法还包括:当检测到前基点发生变化时,将所述预设的角度按照预设比例缩小;通过前后轮控制设备以设备中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动缩小后的预设的角度;继续控制设备前进和后退,以使前基点与楼梯边缘面重合;当检测到所述左基点和所述右基点同时与楼梯边缘面重合时,判定所述第一距离和所述第二距离的距离关系为相等,继续爬楼。
18.通过采用上述技术方案,若在处理器转动设备的过程中,将设备旋转过头使得前基点发生改变时,处理器可通过减小转动的角度,自动对转过头的设备的姿态进行更加精细地调节,从而有助于提高平衡设备姿态时的准确性。
19.可选的,所述设备还包括前箱体、中箱体和后箱体,所述驱动轮设置在中箱体的两侧,所述前箱体和所述后箱体背离中箱体的一侧均设置有障碍探测装置,所述方法还包括;当设备上楼时,持续接收前箱体上的超声波传感器发送的障碍信息;当设备下楼时,持续接收后箱体上的超声波传感器发送的障碍信息;当接收到的所述障碍信息为有障碍时,停止设备移动并开始计时,直至接收到的障碍信息为无障碍;当所述计时的时长达到预设的时长阈值时,控制设备水平移动,直至接收到的障碍信息为无障碍。
20.通过采用上述技术方案,当处理器检测到设备的前方或者后方存在障碍物时,先停止移动一段时间等待障碍物离开,若障碍物未发生移动,处理器控制设备移动以实现自动避开障碍物。
21.第二方面,本技术提供一种用于机器人爬楼的控制装置,采用如下技术方案:所述装置包括:路程检测模块,用于在非台阶区域移动时,持续检测设备与待爬楼梯间的剩余路程;距离检测模块,用于若所述剩余路程在预设路程范围内,实时检测所述左基点对应的第一距离和所述右基点对应的第二距离的距离关系,其中,所述第一距离和第二距离分别为所述左基点和所述右基点到所述待爬楼梯的首个台阶边缘面的距离;
速度调整模块,用于根据所述距离关系分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度;爬楼驱动模块,用于当检测到所述第一距离与所述第二距离的距离关系为相等时,以相同速度驱动设备左右两侧的驱动轮向前并进行爬楼。
22.通过采用上述技术方案,处理器在检测到要开始爬楼时,根据第一距离和第二距离的关系,通过调整左右两侧驱动轮的转速的方式,自动将设备调整至与台阶立面垂直,即设备的前端平行于台阶边缘面,然后驱动设备进行爬楼,从而减少在开始爬楼时设备整体失衡而导致设备倾倒的可能。
23.第三方面,本技术提供一种计算机设备,采用如下技术方案:包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种用于机器人爬楼的控制方法的计算机程序。
24.第四方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,采用如下技术方案:存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种用于机器人爬楼的控制方法的计算机程序。
25.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1.处理器在检测到要开始爬楼时,根据第一距离和第二距离的关系,通过调整左右两侧驱动轮的转速的方式,自动将设备调整至与台阶立面垂直,即设备的前端平行于台阶边缘面,然后驱动设备进行爬楼,从而减少在开始爬楼时设备整体失衡而导致设备倾倒的可能;2.当中箱体悬空且设备发生偏移时,处理器可以通过控制前后轮而多次转动设备,直至设备垂直于台阶立面,从而实现在下楼的过程中,设备左右两侧的驱动轮悬空时,能够对设备进行纠偏。
附图说明
26.图1是本技术一个实施例一种用于机器人爬楼的控制方法的流程图。
27.图2是本技术一个实施例中用于体现左基点和右基点与边缘面位置关系的示意图。
28.图3是本技术一个实施例中通过控制驱动轮对机器人纠偏的流程图。
29.图4是本技术一个实施例中机器人上楼时的示意图。
30.图5是本技术一个实施例中机器人下楼时的示意图。
31.图6是本技术一个实施例中箱体与边缘面的位置关系的示意图。
32.图7是本技术一个实施例一种用于机器人爬楼的平衡装置的结构框图。
33.图8是本技术又一个实施例一种用于机器人爬楼的平衡装置的结构框图。
34.图9是本技术另一个实施例一种用于机器人爬楼的平衡装置的结构框图。
35.附图标记说明:70、路程检测模块;71、距离检测模块;72、速度调整模块;73、爬楼驱动模块;80、距离测量模块;81、关系判定模块;82、基点设置模块;83、转动控制模块;84、前后控制模块;90、信息接收模块;91、启动计时模块;92、水平移动模块。
具体实施方式
36.本技术公开一种用于机器人爬楼的控制方法。该方法基于设备,设备即具有爬楼功能的机器人,处理器设置在机器人上,机器人的前后左右分别配备有一个车轮,处理器对
机器人整体以及机器人的四个车轮进行分别控制,实现机器人的行走和上下楼。机器人下方可以设置有吸尘装置和拖地装置,处理器控制机器人在楼梯上平移,即可对楼体进行清扫。
37.在一个实施例中,如图1所示,提供了一种用于机器人爬楼的控制方法,该方法包括以下步骤:s10,在非台阶区域移动时,持续检测与待爬楼梯间的剩余路程。
38.具体来说,工作人员预先对要爬的楼梯进行建模,并将建好的楼梯模型导入机器人。在实施中,机器人在执行地面清洁任务的过程中,可以通过前置的台阶检测单元(如摄像单元+图像分析单元)实时获取行进前方图像以判断前方是否存在上行台阶或者下行台阶。当发现上行台阶或者下行台阶,且与台阶边缘的水平距离小于预设阈值时,处理器检测到待爬楼梯的剩余路程,以对爬楼做准备,爬楼可以是上楼也可以是下楼。
39.s12,实时检测左基点对应的第一距离和右基点对应的第二距离的距离关系。
40.具体来说,如图2所示,左基点对应机器人的左侧靠近楼梯的端点,右基点对应机器人的右侧靠近楼梯的端点,第一距离和第二距离分别为左基点和右基点到待爬楼梯的首个台阶的边缘面的距离,边缘面即楼梯的立面,俯视图为一条线。在开始下楼或者上楼时,机器人发生歪斜导致左基点悬空,此时左基点和右基点位于首个台阶边缘面的两侧;在上楼时,机器人发生歪斜,导致左基点和右基点到首个台阶的边缘面的同一侧,但第一距离和第二距离的数值不相等。第一距离和第二距离具有方向,正方向为边缘面朝前的方向,反之为负方向。则在图2中,下楼时,左基点位于边缘面的前方,右基点位于边缘面的后方,则第一距离为正数,第二距离为负数;上楼时,左基点和右基点均在边缘面的后方,则第一距离和第二距离均为负数。
41.s13,根据距离关系分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度。
42.具体来说,当第一距离大于第二距离时,将左右两侧驱动轮的行进速度调整至右侧驱动轮速度大于左侧驱动轮速度,此时机器人向左转,以对机器人纠偏;当第一距离小于第二距离时,将左右两侧驱动轮的行进速度调整至左侧驱动轮的速度大于右侧驱动轮的速度,使得机器人向右转,以对机器人进行纠偏。
43.s14,以相同速度驱动设备左右两侧的驱动轮向前并进行爬楼。
44.具体来说,当将机器人纠偏完成后,驱动机器人向前移动并进行上楼或者下楼。从而实现在上下楼前,对机器人的姿态进行调整,使得机器人垂直于楼梯立面,以使得机器人能够平稳地开始上下楼。在完成第一级台阶后的上楼或者下楼后,后续的上楼和下楼过程仍然可以通过本实施例对机器人进行纠偏。
45.在一个实施例中,考虑到第一距离和第二距离的距离关系有时难以自动确定的问题,机器人还包括对称设置在机器人的两侧的两个距离传感器,两个距离传感器向前探测距离,在开始上楼时距离传感器向前探测到楼梯立面的距离。基于两个距离传感器到台阶边缘面的距离能够确定出第一距离和第二距离的距离关系。若左基点同侧的距离传感器测得的距离小于右基点同侧的距离传感器,由于第一距离和第二距离此时为负数,则对应的第一距离大于第二距离,此时左端点前倾;若右基点同侧的距离传感器测得的距离小于左基点同侧的距离传感器,则对应的第二距离大于第一距离,此时右端点前倾;若两个距离传感器测得的距离相等,则第一距离等于第二距离,机器人未发生偏移。值得注意的是,本实
施例中的技术方案仍然适用于开始下楼的过程中。
46.在一个实施例中,考虑需要根据第一距离和第二距离的距离关系调整机器人以纠正机器人的姿态。若两个距离之间存在差值,则根据第一距离和第二距离的大小关系,确定前后基点,若第一距离大于第二距离,则前基点为左基点,后基点为右基点;若第一距离小于第二距离,则前基点为右基点,后基点为右基点。处理器调整左右两侧驱动轮的速度,使得前基点同侧的驱动轮的速度小于后基点同侧的驱动轮的速度,从而使得落后的后基点向前,逐渐对机器人纠偏。值得注意的是,本实施例中的技术方案同样可适用于开始下楼的过程中。
47.在一个实施例中,以下楼为例,考虑到准备下楼时,机器人在平面上且前方的楼梯均位于机器人下方,难以通过测得机器人的两侧到楼梯立面的距离判断机器人是否偏移,因此机器人的两侧还对称设有两个距离传感器,两个距离传感器的位置可分别与左基点和右基点的位置重合。两个距离传感器向下探测距离,左右基点的位置可以与两个距离传感器的位置重合,在下楼时,两个距离传感器探测到台阶平面的垂直距离,当两个垂直距离不相等时,说明两个左右基点距离台阶平面的距离不相等,因此判定第一距离和第二距离的距离关系为不相等。当处理器检测到距离关系为不相等时,分别调整左右两侧的驱动轮的速度,以实现在下楼前对设备进行纠偏。值得注意的是,本实施例中的技术方案同样可适用于准备上楼时。
48.在一个实施例中,以下楼为例,考虑到在下楼前对机器人进行纠偏时,仅通过调整一次左右两侧的驱动轮的速度难以准确地将机器人调整至与台阶立面垂直的情况,当检测到距离关系为不相等时,如图3所示,包括以下步骤:s30,根据第一距离和第二距离的大小将左基点定为前基点,将右基点定为后基点。
49.具体来说,处理器将第一距离和第二距离大的一方定为前基点,另一方定为后基点,此时前基点悬在下一级台阶的上方,后基点与左右两侧的驱动轮在当前台阶上,机器人偏移。
50.s31,控制后基点同侧的驱动轮静止,前基点同侧的驱动轮向后滚动预设长度。
51.具体来说,处理器控制后基点同侧的驱动轮停止,前基点同侧的驱动轮向后滚动预设的长度,使得前基点向后移,以对机器人的姿态进行调整。
52.s32,以相同速度驱动设备左右两侧的驱动轮同时向前。
53.具体来说,前基点后移之后,处理器驱动机器人再次向前移动。
54.s33,判断距离关系是否出现不相等的情况。
55.具体来说,在机器人向前移动的过程中,处理器判断距离关系是否出现不相等的情况,若出现第一距离和第二距离不相等的情况,则说明前基点再次悬空,机器人仍然偏移,处理器再次执行s30至s32;否则,继续驱动设备向前。从而可实现在下楼时多次对设备的姿态进行精细调整,使得对于机器人姿态的控制更为准确,有助于处理器精准地控制机器人垂直于台阶立面,减少下楼的过程中,机器人失衡而跌落。
56.在一个实施例中,如图4和图5所示,机器人包含前、中、后三个箱体,前箱体和后箱体下方分别设置有前轮和后轮,驱动轮分别对称设置在中箱体的两侧,处理器可对每个箱体单独控制上升或者下移,可对每个驱动轮单独控制。前箱体、中箱体和后箱体的底面分别
设置有测距传感器,用于检测前箱体、中箱体和后箱体的底面与地面间的距离,从而实现机器人爬楼。
57.爬楼的过程可以为,处理器驱动前箱体抬升,可以抬升至最高高度,并前进以使前箱体落在台阶上,在降低的过程中可以通过前箱体下方的测距传感器,测量前箱体底部与台阶的垂直距离,当垂直距离达到指定阈值时,即可推定前箱体已落在台阶上。通过前箱体的抬高的高度以及前箱体下降的距离,可以得出一级台阶的高度。
58.机器人的前箱体落在台阶上之后,可以继续驱动中箱体的底面抬升,直至与前箱体的底面位于同一水平面。接下来,机器人可以再前进预设距离,使得中箱体落在台阶上。可以看到,在驱动中箱体抬升时,可以以一级台阶的高度作为基准对中箱体进行抬升,也可以依照前箱体的抬升方式来实现中箱体的抬升。同时,中箱体下方靠近后箱体的一侧边缘可设置有测距传感器,可以通过该测距传感器判断机器人是否前进至中箱体完全悬空在下一级台阶上,然后使中箱体落在台阶上。
59.机器人的中箱体落在台阶上之后,可以按照抬升中箱体的方式,继续抬升后箱体,以使后箱体的底面与中箱体的底面位于同一水平面,继而,机器人可以再次前进预设距离,使得后箱体落在台阶上。同时,后箱体下方靠近远离中箱体的一侧边缘可设置有测距传感器,可以通过该测距传感器判断机器人是否前进至后箱体完全悬空在下一级台阶上,然后使后箱体落在台阶上,至此,机器人完成了针对一层上行台阶的爬楼处理。
60.机器人下楼时,机器人并不掉头,以后箱体作为行进方向上最靠前的箱体。在下楼的过程中,后箱体的下方在靠近中箱体的一侧可以设置有测距传感器,当检测到该测距传感器测得的距离大于预设的距离阈值时,可以判定后箱体完全伸到下一级台阶上方处于悬空,并将前箱体下降,使其落在台阶上。机器人可以继续前进以使中箱体完全悬空。此处,判断中箱体完全悬空的方法可以与前述判断前箱体完全悬空的方法相同,故而不再赘述。接下来,机器人可以驱动中部降低,使得中部落在台阶上。不难理解,在驱动中部下降时,可以以后箱体的已降低高度作为基准对中部进行降低,也可以依照后箱体的降低方式来实现中部的降低。
61.机器人的中部落在台阶上之后,可以继续前进以使前箱体进入完全悬空的状态,之后可以进一步驱动前箱体降低,以使前箱体落在台阶上。前箱体降低的过程可以参考中部降低的过程,此处不再进行详细说明。至此,机器人完成了针对一层下行台阶的爬楼处理。
62.由此可见,在机器人上楼或者下楼的过程中,均存在中箱体悬空的情况,考虑到若左右两侧的驱动轮悬空不能够使用,但仍需调整机器人姿态的情况,中箱体下方沿中箱体靠近前箱体的一侧对称设置有两个距离传感器,左右基点的位置可以与两个传感器的位置重合,中箱体上左右基点的位置可以与两个距离传感器的位置重合。在机器人上下楼的过程中,中箱体悬空时,此时仅能通过前轮和后轮调整机器人的姿态。
63.中箱体下方的两个距离传感器测量到台阶平面的两个垂直距离,当两个垂直距离不行等时,说明左右基点有一个悬空,左右基点在边缘面两侧,第一距离和第二距离的正负性不相同,因此判定第一距离和第二距离的距离关系为不相等。当检测到距离关系为不相等时,处理器根据第一距离和第二距离的大小将左右基点分别设定为前后基点。处理器通过前后轮控制机器人以机器人的中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动预设的角度,以将
前基点向后转,后基点向前转,调整机器人的姿态。
64.如图6所示,当左右基点均转动至悬空,即左右基点均朝向前轮所朝向的台阶平面时,处理器通过前后轮控制控制机器人后移,使得前基点与楼梯的边缘面重合;当左右基点均转动至不悬空时,即左右基点均朝向后轮所朝向的台阶平面时,处理器通过前后轮控制控制机器人前移,使得前基点与楼梯的边缘面重合。处理器通过控制机器人前进或后退,使得前基点与楼梯的边缘面重合后,再次以机器人的中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动预设的角度,预设的角度是工作人员预先设置的,并继续控制机器人前进或后退,以使前基点与楼梯边缘面重合。
65.重复本实施例上述两段内容中的步骤,当在控制机器人在前进或后退的过程中,检测到左基点和右基点同时与楼梯边缘面重合时,而非仅有一个基点与边缘面重合时,判定第一距离和第二距离的距离关系为相等,处理器将机器人的姿态调整完毕,驱动机器人继续爬楼。从而实现在左右两侧的驱动轮悬空的情况下,通过前后轮对机器人进行纠偏。
66.在一个实施例中,考虑到在旋转机器人的过程中,将机器人旋转过头,使得前基点发生改变的情况,当处理器检测到前基点发生变化时,处理器将预设的角度按照预设比例缩小,例如,缩小为原来的二分之一,然后通过前后轮控制机器人以机器人的中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动缩小后的预设的角度,以将前基点略微后移,后基点略微前移,继续控制设备前进和后退,以使前基点与楼梯边缘面重合,可重复转动机器人的步骤,当在某次前进或者后退的过程中,检测到左基点和右基点同时与楼梯边缘面重合时,判定第一距离和第二距离的距离关系为相等,即机器人的姿态调增完毕,驱动继续上楼或者下楼。从而实现,当机器人选转过头时,通过旋转更小的角度以更精确地将机器人回调,提高了对于机器人姿态控制的精准性。
67.在一个实施例中,考虑到机器人在楼梯上会遇到障碍物而易导致机器人发生倾倒的情况,机器人的前箱体和后箱体背离中箱体的一侧均设置有障碍探测装置,障碍探测装置可以为超声波传感器。当机器人上楼时,持续接收前箱体上的超声波传感器发送的障碍信息;当机器人下楼时,持续接收后箱体上的超声波传感器发送的障碍信息,障碍信息包括有障碍和无障碍。当障碍信息为有障碍时,说明机器人的前方或者后方有较大的物体,阻挡机器人行进。处理器控制机器人停止移动并开始计时,直至接收到超声波传感器发送的障碍信息为无障碍,当计时的时长达到预设的时长阈值时,说明障碍物并没有移动,依然对机器人的行进造成障碍,此时,处理器控制机器人水平移动,直至接收到的障碍信息为无障碍。同时,也可以在机器人的左右两侧安装有超声波传感器,当检测到机器人临近台阶一端的顶部即楼梯侧部时,处理器自动控制机器人向相反的方向水平移动。
68.上述用于机器人爬楼的控制方法,处理器可在机器人下楼或者上楼前,自动将机器人的姿态调整至与楼梯的立面垂直,以减少机器人在上下楼时因机器人倾斜而导致机器人失衡从楼梯滚落的情况;在上楼或者下楼的过程中,处理器持续对于机器人的姿态进行监测,若发现机器人发生偏移,自动对机器人进行纠偏,有助于实现在机器人上下楼的过程中保持机器人的姿态与楼梯的立面垂直,使得机器人在上下楼的过程中保持平衡和稳定;同时,能够监测到机器人的周围是否存在有障碍物,若有障碍物能够实现自动避障。
69.基于上述方法,本技术实施例还公开一种用于机器人爬楼的控制装置。上述装置应用于一种具有爬楼功能的设备,该设备包括分别设置在设备的左右两侧可单独驱动的驱
动轮,以及分别对称设置在设备的左右两侧的左基点和右基点。
70.如图7所示,该装置包括以下模块:路程检测模块70,用于在非台阶区域移动时,持续检测设备与待爬楼梯间的剩余路程;距离检测模块71,用于若剩余路程在预设路程范围内,实时检测左基点对应的第一距离和右基点对应的第二距离的距离关系,其中,第一距离和第二距离分别为左基点和右基点到待爬楼梯的首个台阶边缘面的距离;速度调整模块72,用于根据距离关系分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度;爬楼驱动模块73,用于当检测到第一距离与第二距离的距离关系为相等时,以相同速度驱动设备左右两侧的驱动轮向前并进行爬楼。
71.在一个实施例中,距离检测模块71,具体用于:实时获取两个距离传感装置测量到楼梯立面的距离;基于距离传感器到台阶边缘面的距离确定出第一距离和第二距离的距离关系。
72.在一个实施例中,速度调整模块72,具体用于:若两个距离传感器对应的距离之间存在差值,则根据第一距离和第二距离的大小将左基点定为前基点,将右基点定为后基点;调整至前基点同侧的驱动轮的速度小于后基点同侧的驱动轮的速度。
73.在一个实施例中距离检测模块71,具体用于:通过两个距离传感器测量到台阶平面的两个垂直距离;当两个垂直距离不相等时,判定第一距离和第二距离的距离关系为不相等;根据距离关系分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度包括:当检测到距离关系为不相等时,分别调整左右两侧的驱动轮的行进速度。
74.在一个实施例中,距离检测模块71,具体用于;当检测到距离关系为不相等时,根据第一距离和第二距离的大小将左右基点分别定位前后基点;控制后基点同侧的驱动轮静止,前基点同侧的驱动轮向后滚动预设长度;再次以相同速度驱动设备左右两侧的驱动轮同时向前。
75.在一个实施例中,如图8所示,用于机器人爬楼的控制装置还包括以下模块:距离测量模块80,通过两个距离传感器测量到台阶平面的两个垂直距离;关系判定模块81,用于当两个垂直距离不相等时,判定第一距离和第二距离的距离关系为不相等;基点设置模块82,用于当检测到距离关系为不相等时,根据第一距离和第二距离的大小将左右基点分别设定为前后基点;转动控制模块83,用于通过前后轮控制设备以设备中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动预设的角度;前后控制模块84,用于通过前后轮控制设备前进或后退,以使前基点与楼梯边缘面重合;前后控制模块84,还用于再次以设备中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动预设的角度,并继续控制设备前进或后退,以使前基点与楼梯边缘面重合;
爬楼驱动模块73,还用于当检测到左基点和右基点同时与楼梯边缘面重合时,判定第一距离和第二距离的距离关系为相等,继续爬楼。
76.在一个实施例中,转动控制模块83,还用于当检测到前基点发生变化时,将预设的角度按照预设比例缩小;转动控制模块83,还用于通过前后轮控制设备以设备中心为圆心朝向前基点所在的侧面转动缩小后的预设的角度;前后控制模块84,还用于继续控制设备前进和后退,以使前基点与楼梯边缘面重合;爬楼驱动模块73,还用于当检测到左基点和右基点同时与楼梯边缘面重合时,判定第一距离和第二距离的距离关系为相等,继续爬楼。
77.在一个实施例中,如图9所示,用于机器人爬楼的控制装置还包括以下模块:信息接收模块90,用于持续接收障碍探测装置发送的障碍信息;启动计时模块91,用于:当设备上楼时,持续接收前箱体上的超声波传感器发送的障碍信息;当设备下楼时,持续接收后箱体上的超声波传感器发送的障碍信息;当接收到的所述障碍信息为有障碍时,停止设备移动并开始计时,直至接收到的障碍信息为无障碍;水平移动模块92,用于当计时的时长达到预设的时长阈值时,控制设备水平移动,直至接收到的障碍信息为无障碍。
78.在一个实施例中,提供了一种计算机设备。
79.具体来说,该计算机设备包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述用于机器人爬楼的控制方法的计算机程序。
80.在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质。
81.具体来说,该计算机可读存储介质,其存储有能够被处理器加载并执行如上述用于机器人爬楼的控制方法的计算机程序,该计算机可读存储介质例如包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
82.本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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