[发明专利]一种全地形机器人控制方法及全地形机器人

权利要求书

1.一种全地形机器人控制方法，其特征在于，包括步骤A和步骤D；

所述步骤A包括：采集机器人的行驶通道图像，根据所述行驶通道图像获取通道状态，所述通道状态包括可正常通行、可升高跨越、可降低通行和不可通行四种，当所述通道状态为可升高跨越时，抬高所述机器人重心高度直至顺利跨越，当所述通道状态为可降低通行时，降低所述机器人重心高度直至顺利通过；

所述步骤D包括：当机器人转弯时，实时获取机器人机体的当前线速度和当前角速度，根据当前线速度和当前角速度得到机器人重心朝向转弯侧的横向目标偏移量，调节机器人两侧支撑机构的高度使得机器人重心朝向转弯侧的横向偏移量达到所述横向目标偏移量；

在所述步骤D中，所述横向目标偏移量Δd为：

Δd＝ωvH/g，其中，ω表示机器人机体的当前角速度，v表示机器人机体的当前线速度，H表示机器人当前重心高度，g表示重力加速度。

2.如权利要求1所述的全地形机器人控制方法，其特征在于，还包括步骤B，所述步骤B包括：设置机体俯仰角允许范围，实时获取机器人的机体俯仰角；当所述机体俯仰角在时间T1内连续超出所述机体俯仰角允许范围时，抬高所述机器人重心高度进入俯仰角保护模式；当进入俯仰角保护模式后，若所述机体俯仰角在时间T2内连续未超出所述机体俯仰角允许范围时，降低所述机器人重心高度退出俯仰角保护模式；所述T1和T2均大于0。

3.如权利要求1或2所述的全地形机器人控制方法，其特征在于，还包括步骤C，所述步骤C包括：设置机器人机体的目标翻滚角，获取机器人机体的当前翻滚角，通过当前翻滚角和目标翻滚角获取机器人两侧的目标高度差，调节机器人两侧支撑机构的高度使得两侧的高度差达到所述目标高度差。

4.如权利要求1所述的全地形机器人控制方法，其特征在于，步骤A之前还包括启动步骤：当机器人启动时，抬高所述机器人的重心高度；

所述全地形机器人控制方法最后还具有停止步骤：当机器人停止时，降低所述机器人的重心高度。

5.如权利要求3所述的全地形机器人控制方法，其特征在于，在所述步骤C中，通过如下公式获得机器人两侧的目标高度差Δh；

所述Δh＝D(tanα-tanβ)，其中，所述D表示机器人两侧行驶机构之间的距离，所述α表示机器人机体的当前翻滚角，所述β表示机器人机体的目标翻滚角。

6.一种全地形机器人，其特征在于，包括机体、分别设于所述机体两侧的两个行驶机构，每侧行驶机构通过独立受控的高度可伸缩调节的支撑机构与机体连接，所述机体上设置有AI摄像头、IMU模块，所述行驶机构上设置有采集所述行驶机构速度的编码器，以及还包括控制器，所述控制器分别与AI摄像头、IMU模块、编码器和支撑机构的高度调节部连接；

所述控制器根据AI摄像头输出的行驶道路图像、IMU模块输出的机体俯仰角和机体翻滚角、以及编码器输出的行驶机构的速度，按照权利要求1-5之一所述的全地形机器人控制方法调节支撑机构的高度以保持机器人稳定。

7.如权利要求6所述的全地形机器人，其特征在于，还包括设于所述机体底部的减震垫。

8.如权利要求6所述的全地形机器人，其特征在于，所述行驶机构为车轮机构。

9.如权利要求8所述的全地形机器人，其特征在于，所述编码器包括测量左轮速度的第一编码器和测量右轮速度的第二编码器，所述控制器根据第一编码器输出的左轮速度和第二编码器输出的右轮速度得到机器人机体的线速度v和角速度ω，所述线速度v＝(v_l+v_r)/2，所述角速度ω＝(v_r-v_l)/D，其中，v_l表示左轮速度，v_r表示右轮速度,D表示机器人左右轮之间的距离。