[发明专利]一种机器人掉头的控制方法及芯片

权利要求书

1.一种机器人掉头的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

基于第一方向，按第一直线移动路径行进至第一转弯点；

从所述第一转弯点按弧形轨迹掉头行进至相邻的第二直线移动路径的起点；

基于与所述第一方向相反的第二方向，按所述第二直线移动路径行进至第二转弯点；

再从所述第二转弯点按弧形轨迹掉头行进至相邻的第三直线移动路径的起点；

基于所述第一方向，按所述第三直线移动路径行进至第三转弯点；

从所述第三转弯点按弧形轨迹掉头行进至相邻的第四直线移动路径的起点；

基于与所述第一方向相反的第二方向，按所述第四直线移动路径行进至第四转弯点；

依此类推；

其中，相邻的直线移动路径相互平行且间隔相等的预设宽度；

所述弧形轨迹为椭圆的四分之一弧线轨迹，转弯点为椭圆中与其长轴相交的点，起点为椭圆中与其短轴相交的点；

所述按弧形轨迹掉头行进，包括如下步骤：获取机器人的陀螺仪检测到的当前角度值；计算所述当前角度值与目标角度值的角度差值；计算机器人的内轮和外轮在未来时间段内的运动角度预变量；判断所述运动角度预变量是否小于所述角度差值；如是，则保持当前的运动角度变化量；如否，则调整当前的运动角度变化量，使机器人行进至相邻的直线移动路径的起点时，能按所述直线移动路径行进；其中，所述内轮为按弧形轨迹掉头过程中，行进速度相对较慢的轮子；所述外轮为按弧形轨迹掉头过程中，行进速度相对较快的轮子；

所述调整当前的运动角度变化量，包括如下步骤：获取当前位置点与所述起点在直线移动路径的宽度方向上的直线距离；计算所述直线距离与所述预设宽度的距离比值；根据所述距离比值调整所述内轮速度，使所述内轮速度为当前的内轮速度与所述距离比值的乘积再乘以一个常量；其中，所述常量通过实验测试结果得出。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述目标角度值为机器人行进至所述直线移动路径的起点时的角度值。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述计算机器人的内轮和外轮在未来时间段内的运动角度预变量，包括如下步骤：

获取内轮当前行进的内轮速度；

获取外轮当前行进的外轮速度；

计算所述外轮速度和所述内轮速度的速度差的绝对值；

计算未来时间段内，内轮和外轮的预行进距离差，所述预行进距离差为所述速度差的绝对值与所述未来时间段的乘积；

计算得出所述运动角度预变量，所述运动角度预变量为所述预行进距离差除以所述内轮和所述外轮之间的宽度。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述当前的运动角度变化量为单位时间内，所述内轮和所述外轮的行进距离差与所述内轮和所述外轮之间的宽度的比值，其中，所述内轮和所述外轮的行进距离差为当前行进的内轮速度和当前行进的外轮速度的速度差的绝对值与所述单位时间的乘积。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述未来时间段为所述单位时间的N倍，所述N为大于1的自然数。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述距离比值调整所述内轮速度时，限制所述内轮速度，使所述内轮速度小于或等于所述外轮速度。

7.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述获取内轮当前行进的内轮速度或者所述获取外轮当前行进的外轮速度，包括如下步骤：

获取单位时间内码盘接收的脉冲数；

获取码盘比；

计算所述码盘比与所述内轮或者外轮的周长的比值，得到脉冲距离比；

计算单位时间内码盘接收的脉冲数与所述脉冲距离比的比值，得到单位时间内所述内轮或者外轮行进的距离；

其中，所述码盘比为所述内轮或者外轮转一圈的脉冲个数。

8.一种芯片，用于存储程序，其特征在于，所述程序用于控制机器人执行权利要求1至7任一项所述的控制方法。