[发明专利]一种平粮机器人的控制方法及其系统

说明书

本发明公开了粮食储藏技术领域的一种平粮机器人的控制方法及其系统。步骤包括：1，同时采集两个走道底盘的前方的图像；2，根据图像生成控制命令，使得平粮机器人完成停止、转向、直行的动作，当平粮机器人直行时，采用差速转向模型对采集的图像进行分析，得到两个走道底盘之间的旋转角速度，根据旋转角速度和PID控制函数，控制两个走道底盘同步前进。系统包括两个走道底盘和一个刮粮机构，刮粮机构的两端分别与两个走道底盘固定，使得两个走道底盘在直行时具有相同的偏转方向和偏转角度，由于采用了本发明的系统和方法提高了机器人运行的稳定性和同步性，刮粮效果较好。

技术领域

本发明涉及粮食储藏技术领域，特别涉及一种平粮机器人的控制方法及其系统。

背景技术

智慧粮库是运用工业自动化、信息化、智能化方式，充分利用物联网、商业智能、云计算、SOA和ETL等技术，精确采集粮食储存过程中的所有信息，并整合到一个统一的信息管理平台上，实现以任务驱动为核心的粮库信息化管理模式，同时粮库管理信息平台对于所有数据进行数据挖掘、综合分析，从而达到对粮食仓储企业进行科学、高效、低成本、绿色生态的管理。

粮仓在入仓后，需要平整粮面，分为初平和精平两个阶段，初平是将高低起伏很大的粮面平整到高度差为正负10cm左右，精平是在初平后将正负10cm 左右高度差的粮面平整到高度差接近正负2cm左右。目前采用人工平整方式，存在工人劳动强度大，工作时间长的问题且平粮过程中产生大量的灰尘影响工作人员的身体健康。因此提出了采用机器人代替人工，完成粮食精平的工作，提高效率实现粮仓精平工作，提高粮库智能化管理水平。

现有的平粮机器人存在视觉部分可靠性差、平粮过程中受力时运行不稳定、机器人无法适应走道板等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，对现有平粮机器人进行改进，提供一种平粮机器人的控制方法及其系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种平粮机器人的控制方法，步骤包括：

S1，同时采集两个走道底盘的前方的图像，图像中包括走道板的图像；

S2，根据图像生成控制命令，使得平粮机器人完成停止、转向、直行、后退的动作，当平粮机器人直行时，采用差速转向模型对采集的图像进行分析，得到两个走道底盘之间的旋转角速度，根据旋转角速度和PID控制函数，控制两个走道底盘同步前进。

进一步的，当机器人前进时，当平粮机器人直行时，采用差速转向模型对采集的图像进行分析，得到两个走道底盘之间的旋转角速度，具体步骤包括：

比较相邻时刻采集的图像中走道板的相对位置关系，获得走道底盘在前进方向上的偏转方向和偏转角度；

将偏转角度近似为两个走道底盘之间的旋转角度；

根据旋转角度和相邻时刻之间的时间差，求得两个走道底盘之间的旋转角速度。

进一步的，旋转角速度的计算公式为：

其中，θ₁为旋转角度，Δt为相邻时刻之间的时间差，W为两个走道底盘之间的旋转角速度。

进一步的，根据旋转角速度和PID控制函数，控制两个走道底盘同步前进，具体步骤包括：

设定值设置为0，实时反馈量设置为W(k)，W(k)为第k次获取的旋转角速度；

根据设定值和反馈量计算出偏差值ε(k)，将偏差值ε(k)代入增量式PID函数，求得控制量U(k)；