[发明专利]一种机器人纠偏系统及其控制方法

权利要求书

1.一种机器人纠偏系统，其特征在于，包括供电单元、角度传感器、滤波单元、主控芯片、机器人主体、电机和若干个轮子；所述角度传感器、滤波单元、主控芯片、轮子、电机与所述供电单元依次电连接，若干个所述轮子两两并列分布于所述机器人主体底部；所述角度传感器设置于所述机器人主体的几何中心点，所述角度传感器以所述几何中心点为原点，以所述机器人主体的宽度方向及长度方向分别为x轴和y轴建立直角坐标系；以x轴正半轴0°起点线，逆时针方向将坐标系划分8个等分区，Ⅰ：0°～45°、Ⅱ：45～90°、Ⅲ：90°～135°、Ⅳ：135°～180°、Ⅴ：180°～225°、Ⅵ：225°～270°、Ⅶ：270°～315°、Ⅷ：315°～360°，使所述机器人 主体对称线落在Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ区内判断为左倾，Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ区内判断为右倾；所述角度传感器用于收集机器人实时角度α₁传送给所述滤波单元，其中，所述实时角度α₁为所述机器人主体行进方向与x轴的夹角；所述滤波单元用于对所述实时角度数据进行滤波处理；所述主控芯片根据滤波处理后的实时角度数据实现对电机和轮子的纠偏控制。

2.根据权利要求1所述的机器人纠偏系统，其特征在于，所述角度传感器为九轴传感器。

3.根据权利要求2所述的机器人纠偏系统，其特征在于，所述滤波单元包括滤波处理模块，定义α₁经滤波后的数据为α₂，所述主控芯片根据α₂对所述机器人主体进行是否水平的判断。

4.根据权利要求1所述的机器人纠偏系统，其特征在于，所述主控芯片包括存储模块，用于记录所述机器人主体实施纠偏前的运转状态。

5.根据权利要求1所述的机器人纠偏系统，其特征在于，所述主控芯片内设纠偏模块，所述纠偏模块包括自动纠偏模式与调整纠偏模式。

6.如权利要求1-5任一项所述机器人纠偏系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：角度测量系统校准归零；

S2：以所述机器人主体的几何中心点为原点，建立直角坐标系；定义所述机器人主体沿y轴正方向行进为上行状态，反之为下行状态；定义所述机器人主体沿x轴正方向行进为上行状态，反之为下行状态；当所述机器人主体沿y轴正方向行进时，定义以y轴正半轴与x轴构成上行区，以y轴负半轴与x轴构成下行区；当所述机器人主体沿x轴正方向行进时，定义以x轴正半轴与y轴构成上行区，以x轴负半轴与y轴构成下行区；以x轴正半轴0°起点线，逆时针方向将坐标系划分8个等分区，Ⅰ：0°～45°、Ⅱ：45～90°、Ⅲ：90°～135°、Ⅳ：135°～180°、Ⅴ：180°～225°、Ⅵ：225°～270°、Ⅶ：270°～315°、Ⅷ：315°～360°，使所述机器人主体对称线落在Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ区内判断为左倾，Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ区内判断为右倾；

S3，获取x轴与所述行进方向的实时角度α₁；

S4，滤波单元接收α₁，将α₁进行卡尔曼滤波处理得到α₂；

S5，选择纠偏模式；

S6，主控芯片中的存储模块记录所述机器人主体运转状态，进入S7；

S7，所述主控芯片接收所述α₂，拟合所述机器人主体实时姿态，判断所述机器人主体是否处于水平位置，是，结束纠偏，否，进入S8；

S8：所述主控芯片接收到遥控器沿y轴行进的信号，进入步骤S9-S15；所述主控芯片接收到遥控器沿x轴行进的信号，进入步骤S16-S22；

S9，判断所述机器人主体是否水平左倾，是，进入步骤S10，否，进入步骤S13；

S10，判断机器人是否处于上行状态，是，进入步骤S11，否，进入步骤S12；

S11，所述主控芯片发送向上右校准指令，控制轮子与电机进行纠偏回归零点，返回步骤S3；

S12，所述主控芯片发送向下右校准指令，控制轮子与电机进行纠偏回归零点，返回步骤S3；

S13，判断机器人是否处于上行状态，是，进入步骤S14，否，进入步骤S15；

S14，所述主控芯片发送向上左校准指令，控制轮子与电机进行纠偏回归零点，返回步骤S3；

S15，所述主控芯片发送向下左校准指令，控制轮子与电机进行纠偏回归零点，返回步骤S3；

S16，判断所述机器人主体是否水平左倾，是，进入步骤S17，否，进入步骤S20；

S17，判断机器人是否处于上行状态，是，进入步骤S18，否，进入步骤S19；

S18，所述主控芯片发送向下右校准指令，控制轮子与电机进行纠偏回归零点，返回步骤S3；

S19，所述主控芯片发送向上右校准指令，控制轮子与电机进行纠偏回归零点，返回步骤S3；

S20，判断机器人是否处于上行状态，是，进入步骤S21，否，进入步骤S22；

S21，所述主控芯片发送向上左校准指令，控制轮子与电机进行纠偏回归零点，返回步骤S3；

S22，所述主控芯片发送向下左校准指令，控制轮子与电机进行纠偏回归零点，返回步骤S3。