[发明专利]一种平粮机器人的同步计算方法

权利要求书

1.一种平粮机器人的同步计算方法，其特征在于，计算过程中使用同步走道使用的平粮机器人和走道板，其中，平粮机器人包括平粮机器人主机和平粮机器人从机，平粮机器人主机和平粮机器人从机之间设置有用于对粮仓平整表面的平粮杆，底盘连接至平粮机器人的底部，机器视觉模块为OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头且设置于平粮机器人行进方向的一端，巡线带从一端至另一端设置于走道板顶面，通过OpenMV模块采集图像信息，图像信息分为多个检测区域，距离x为各检测区域内巡线带的中心点距该检测区域的中心的距离；巡线带与走道板的颜色分别设置为具有色差的颜色，在底盘上安装照明灯，尽量让摄像头能够区分走道板颜色和巡线带，摄像头正对巡线带安装，使捕捉到的巡线带图像位于整体图像的正中；

方法包括：

S1、通过OpenMV模块采集的各检测区域内巡线带的中心点至该检测区域中心的距离数据，采用加权平均的方法计算平粮机器人的位移偏移量的平均值

S2、通过OpenMV模块的摄像头视野区域的长度和宽度，利用三角函数关系求得平粮机器人的偏移角度δ；

S3、通过平粮机器人底盘的轮子半径、底盘半径和各轮的转速，利用全向轮转向速度模型计算平粮机器人的移动速度；

S4、接收摄像头检测的平粮机器人的位移偏移量，通过摄像头视野区域的长度，计算出偏差信号Dx；

S5、判断Dx是否大于0，若Dx大于0，则通过得到的δ调整角度顺时针转动，若Dx小于0，则通过得到的δ调整角度逆时针转动，若Dx等于0，则直接进入S6；

S6、通过计算全向轮转向速度模型得到平粮机器人的移动速度。

2.根据权利要求1所述的平粮机器人的同步计算方法，其特征在于，所述S1中检测区域至少为2个，加权平均的方法计算如下：

其中W₁、W₂、…、W_n是根据重要程度设定的权值，X₁、X₂、…、X_n是当前各个检测区域巡线带中心至检测区域中心的距离，为位移偏移量的平均值。

3.根据权利要求2所述的平粮机器人的同步计算方法，其特征在于，所述S2中利用三角函数关系求偏移角度的方法计算如下：

其中L₁为视野区域的长度，L₂为视野区域的宽度，为位移偏移量的平均值，δ为偏移角度。

4.根据权利要求1所述的平粮机器人的同步计算方法，其特征在于，所述S3中全向轮转向速度模型为至少两轮的全向轮底盘，轮呈对称等距间隔设置于底盘底部且各轮的大小相同。

5.根据权利要求4所述的平粮机器人的同步计算方法，其特征在于，所述S3中全向轮底盘为三个全向轮的底盘，全向轮转向速度模型的计算方法如下：

其中，Vx、Vy、Vz分别表示在当前平粮机器人底盘坐标系下的x轴、y轴和z轴的速度，ω表示在当前平粮机器人底盘坐标系下绕自身几何中心的旋转速度，ω₁、ω₂ω₃分别表示底盘三个轮子的旋转速度a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂和c₃分别为计算速度的矩阵的系数，L为底盘的半径，R为轮子的半径。

6.根据权利要求1所述的平粮机器人的同步计算方法，其特征在于，所述偏差信号Dx的计算方法为：

Dx＝S-a

其中，S为检测区域长度的一半，a为平粮机器人的位移偏移量。

7.根据权利要求1所述的平粮机器人的同步计算方法，其特征在于，所述S3中全向轮转向速度模型为三轮的全向轮底盘的转向速度模型。