[发明专利]一种小型四足机器人控制系统及其方法

权利要求书

1.一种小型四足机器人控制系统，包括机体、传感器、电动缸、驱动器和工控机，所述传感器安装于电动缸上，所述驱动器通过控制模块与工控机电性连接，其特征在于：所述四足机器人机体上安装有摄像头，所述摄像头通过图像处理技术对拍摄画面进行清晰度处理，所述工控机受远程信号控制，且运用基于最小均方误差LMS算法的功率倒置算法进行通信链路参数的动态调整，增强抗干扰能力。

2.根据权利要求1所述的一种小型四足机器人控制系统，其特征在于：所述传感器包括距离传感器和接触传感器，所述传感器、电动缸、驱动器的数量均为四个，分别与四足机器人的四足控制模块对应，所述四足机器人配套有四个舵机。

3.根据权利要求1所述的一种小型四足机器人控制系统，其特征在于：所述舵机的通过舵机控制板与工控机电性连接，所述机体的内部安装有电池和稳压板，电池的输出端稳压板电性连接，稳压板的输出端分别与工控机和舵机扩展板连接。

4.根据权利要求1所述的一种小型四足机器人控制系统，其特征在于：所述电池提供7.4V电压，所述电池的型号为2S800mah，所述稳压板的型号为LM2596，电压经LM2596稳压板后降为6V，为整个四足机器人控制系统供电，所述舵机扩展板的型号为PCA9685。

5.根据权利要求1所述的一种小型四足机器人控制系统，其特征在于：所述摄像头内置图像处理器，图像处理器通过随机替换字符的方式对模糊车牌图像进行处理，并对生成的车牌数据进行图像增强处理。

6.根据权利要求1所述的一种小型四足机器人控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：机器人在行走时，首先通过距离传感器和接触传感器判断所处位置，然后通过摄像有拍摄到的位置画面，对自身位置进行定位，在摄像头的画面传输给工控机的过程中，图像处理器会对拍摄画面进行图相处理；

S2：图像处理器对图像数据进行VLAD融合后获取向量，获得的向量通过3D卷积中的低秩近似模型对图像进行建模，得到特征结果，图像处理器将建模后的特征结果进行图像分析，清晰的图像直接传输给工控机，部分模糊的图像则随机替换字符的方式对图像进行处理，加强图像的清晰度后，再传输给工控机，对于完全模糊的图像则不进行处理；

S3：工控机对利用传感器传输回的数据配合图像进行定位，在进行远程操控时，通过控制器向工控机发出信号，信号在传递到工控机前，运用基于最小均方误差LMS算法的功率倒置算法进行通信链路参数的动态调整，增强信号的抗干扰能力，使工控机可以接受到完整清楚的信号指令；

S4：工控机主控程序中的TROT步态函数将遥控器信号转化为运动参数，并将运动参数生成各腿的足端坐标，足端坐标送给运动学逆解，转化为舵机的转动角度，从而使机器人行走。

7.根据权利要求6所述的一种小型四足机器人控制方法，其特征在于：所述S2中图像处理器对图像数据进行VLAD融合后获取向量，所获得的向量通过3D卷积中的低秩近似模型对图像进行建模，利用3D卷积的低秩近似实现参数量的减少，对于2D卷积7×7的核，可以用1×7与7×1近似替代，同样3D卷积，3×3×3的核可以用1×3×3与3×1×1近似替代。

8.根据权利要求6所述的一种小型四足机器人控制方法，其特征在于：所述S3中LMS自适应算法的核心在不断调整权系数，在将要发出对通信链路的资源分配信号之前，处理器会对当前环境数据的电信号进行A/D模拟-数字转换。