[发明专利]球形姿态控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种球形姿态控制方法，其特征在于，所述方法应用于一种球形姿态调整机构，所述球形姿态调整机构包括球形夹持机构、置于所述球形夹持机构下方的全向驱动轮组；所述球形夹持机构对应一个预先构建的全局坐标系，所述全向驱动轮组中的每一全向驱动轮各自对应一个预先构建的局部坐标系；所述方法包括：

确定所述球形夹持机构需要绕的目标旋转轴、以及绕所述目标旋转轴进行旋转的目标角速度；

基于所述目标角速度以及预先构建的全局坐标系和各个局部坐标系，确定所述全向驱动轮组的各全向驱动轮的电机转速；

控制所述全向驱动轮组按照确定的电机转速进行转动，以便所述球形夹持机构按照所述目标角速度绕所述目标旋转轴进行旋转。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全向驱动轮组包括均匀分布于所述球形夹持机构下方的三个全向驱动轮。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标旋转轴穿过所述球形夹持机构的球心。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全局坐标系的坐标原点位于所述球形夹持机构的球心，且所述全局坐标系的z轴垂直向上；所述局部坐标系的坐标原点，位于对应全向驱动轮与所述球形夹持机构的接触点；所述局部坐标系的y轴，为该接触点与所述球心的连线，方向指向球外；所述局部坐标系的x轴，在该接触点所在的切面上，与所述全局坐标系z轴垂直，且顺时针方向为正；所述局部坐标系的z轴，垂直于所述局部坐标系的x轴和y轴，且方向指向与世界坐标系夹角为锐角的方向。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标角速度以及预先构建的全局坐标系和各个局部坐标系，确定所述全向驱动轮组的各全向驱动轮的电机转速，包括：

基于所述目标角速度以及预先构建的全局坐标系和各个局部坐标系，计算所述全向驱动轮组的各全向驱动轮绕自身局部坐标系z轴转动的速度，并根据计算出的速度确定对应全向驱动轮的电机转速。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标角速度以及预先构建的全局坐标系和各个局部坐标系，计算所述全向驱动轮组的各全向驱动轮绕自身局部坐标系z轴转动的速度，包括：

基于所述目标角速度、所述目标旋转轴的表示结果、以及所述全向驱动轮组的各全向驱动轮与所述球形夹持机构的接触点在所述全局坐标系下的坐标，计算所述全向驱动轮组的各全向驱动轮绕自身局部坐标系z轴转动的速度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述全向驱动轮组的各全向驱动轮与所述球形夹持机构的接触点在所述全局坐标系下的坐标，是根据所述球形夹持机构的半径、以及各个接触点之间的长度计算得到的。

8.一种球形姿态控制装置，其特征在于，所述装置应用于一种球形姿态调整机构，所述球形姿态调整机构包括球形夹持机构、置于所述球形夹持机构下方的全向驱动轮组；所述球形夹持机构对应一个预先构建的全局坐标系，所述全向驱动轮组中的每一全向驱动轮各自对应一个预先构建的局部坐标系；所述装置包括：

旋转信息确定单元，用于确定所述球形夹持机构需要绕的目标旋转轴、以及绕所述目标旋转轴进行旋转的目标角速度；

电机转速确定单元，用于基于所述目标角速度以及预先构建的全局坐标系和各个局部坐标系，确定所述全向驱动轮组的各全向驱动轮的电机转速；

球形姿态控制单元，用于控制所述全向驱动轮组按照确定的电机转速进行转动，以便所述球形夹持机构按照所述目标角速度绕所述目标旋转轴进行旋转。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器；

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述处理器，用于通过调用所述计算机程序，执行如权利要求1-7中任一项所述的球形姿态控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的球形姿态控制方法。