盾牌机器人及其控制方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种盾牌机器人及其控制方法和控制装置。其中，盾牌机器人包括：底盘；机体，设置在底盘上；盾牌，与机体可转动地连接；驱动组件，连接在机体和盾牌之间，用于驱动盾牌转动；参数检测组件，设置在底盘上，用于检测盾牌机器人的运动参数；控制电路，设置在底盘内，用于根据盾牌机器人的运动参数控制驱动组件驱动盾牌转动，以调整盾牌机器人的重心位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
盾牌机器人及其控制方法和控制装置


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体而言，涉及一种盾牌机器人及其控制方法和控制装置。

技术介绍

[0002]现有的履带式盾牌机器人为固定结构，在履带式盾牌机器人在斜坡上运动的过程中，以及履带式盾牌机器人由斜坡末端运动至水平面的过程中，由于惯性和履带式盾牌机器人的重心位置的原因，履带式盾牌机器人运动的稳定性较差，难以适应复杂的地形环境，从而容易出现侧翻、倾覆等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的第一个方面在于提出一种盾牌机器人。
[0005]本专利技术的第二个方面在于提出一种盾牌机器人的控制方法。
[0006]本专利技术的第三个方面在于提出一种盾牌机器人的控制装置。
[0007]本专利技术的第四个方面在于提出另一种盾牌机器人的控制装置。
[0008]本专利技术的第五个方面在于提出另一种盾牌机器人。
[0009]本专利技术的第六个方面在于提出再一种盾牌机器人。
[0010]本专利技术的第七个方面在于提出一种可读存储介质。
[0011]有鉴于此，根据本专利技术的第一个方面，提出了一种盾牌机器人，该盾牌机器人包括：底盘；机体，设置在底盘上；盾牌，与机体可转动地连接；驱动组件，连接在机体和盾牌之间，用于驱动盾牌转动；参数检测组件，设置在底盘上，用于检测盾牌机器人的运动参数；控制电路，设置在底盘内，用于根据盾牌机器人的运动参数控制驱动组件驱动盾牌转动，以调整盾牌机器人的重心位置。
[0012]本专利技术所提出的盾牌机器人具体可为履带式盾牌机器人，该盾牌机器人具体可包括底盘、机体、盾牌、驱动组件、参数检测组件以及控制电路。
[0013]其中，机体设置在底盘上，盾牌与机体可转动地连接，驱动组件连接在机体和盾牌之间，参数检测组件设置在底盘上，控制电路设置在底盘内。具体地，盾牌设置在机体的一端，在盾牌机器人的爬坡过程中，以盾牌所在的一端为前端向前运动。
[0014]进一步地，在盾牌机器人的工作过程中，驱动组件能够驱动盾牌转动，参数检测组件用于检测盾牌机器人的运动参数，控制电路用于根据盾牌机器人的运动参数控制驱动组件驱动盾牌转动，以调整盾牌机器人的重心位置。
[0015]可以理解的是，在盾牌机器人的运动过程中，尤其是在盾牌机器人在斜坡上运动的过程中，由于惯性以及盾牌机器人的重心位置与斜坡坡度不匹配的原因，盾牌机器人往往容易出现侧翻、倾覆等问题，使得盾牌机器人运动的稳定性较差，难以适应复杂的地形环境。
[0016]因此，在本专利技术所提出的盾牌机器人中，通过设置参数检测组件实时检测盾牌机器人在运动过程中的运动参数，该运动参数具体可包括盾牌机器人的运动速度、盾牌机器人的底盘与水平面之间的倾斜角度、盾牌机器人的底盘前端即底盘靠近盾牌的一端与地面之间的距离。在此基础上，控制电路根据盾牌机器人的运动参数确定盾牌机器人的运动状态，从而确定盾牌机器人是否有发生侧翻、倾覆等问题的可能。在控制电路根据盾牌机器人的运动参数判定盾牌机器人有发生侧翻、倾覆等问题的风险的情况下，控制电路即根据盾牌机器人当前的运动参数控制驱动组件工作，以使驱动组件驱动盾牌机器人的盾牌转动，从而调整盾牌机器人的重心位置，使得盾牌机器人的重心位置与盾牌机器人的工况参数如斜坡坡度相匹配，从而避免盾牌机器人发生侧翻、倾覆等问题，保证了盾牌机器人的运动稳定性，从而使得盾牌机器人能够适应复杂的地形环境进行工作，扩大了盾牌机器人的工况范围。
[0017]综上所述，本专利技术所提出的盾牌机器人，通过其上的参数检测组件实时检测盾牌机器人在运动过程中的运动参数，并将检测到的运动参数实时发送至控制电路，在控制电路根据该运动参数判定盾牌机器人有发生侧翻、倾覆等问题的风险的情况下，控制电路即控制驱动组件驱动盾牌机器人的盾牌转动，以调整盾牌机器人的重心位置，从而避免盾牌机器人发生侧翻、倾覆等问题。这样，在盾牌机器人的运动过程中，根据盾牌机器人的运动参数及时调整盾牌机器人的重心位置，使得盾牌机器人的重心位置与盾牌机器人的工况参数相匹配，从而避免盾牌机器人发生侧翻、倾覆等问题，减少了事故发生率，保证了盾牌机器人的运动稳定性，从而使得盾牌机器人能够适应复杂的地形环境进行工作，扩大了盾牌机器人的工况范围。
[0018]根据本专利技术的上述盾牌机器人，还可以具有以下附加技术特征：
[0019]在上述技术方案中，参数检测组件包括：陀螺仪，设置在底盘上远离盾牌的第一端，用于检测底盘与水平面之间的倾斜角度；控制电路用于在倾斜角度大于等于角度阈值的情况下，控制驱动组件驱动盾牌朝向第一方向转动第一角度，第一方向为远离底盘的第一端的方向，第一角度与倾斜角度相关。
[0020]在该技术方案中，上述参数检测组件具体可包括陀螺仪，该陀螺仪设置在盾牌机器人的底盘的第一端，该第一端为底盘远离盾牌的一端。
[0021]在盾牌机器人的工作过程中，上述陀螺仪用于检测盾牌机器人的底盘与水平面之间的倾斜角度，并将检测到的倾斜角度实时传输至上述控制电路。在该倾斜角度大于等于角度阈值的情况下，说明盾牌机器人在向上爬坡的过程中发生侧翻、倾覆等问题的风险较高。此时，需要将盾牌机器人的重心位置朝向斜坡上方移动，也即将盾牌机器人的重心位置朝向盾牌机器人的爬坡前进方向移动，也即将盾牌机器人的重心位置朝向盾牌所在的一端移动。
[0022]具体地，在盾牌机器人的底盘与水平面之间的倾斜角度大于等于角度阈值的情况下，控制电路根据盾牌机器人当前的倾斜角度控制驱动组件工作，以使驱动组件驱动盾牌机器人的盾牌朝向第一方向转动第一角度。该第一方向为远离底盘的第一端的方向，也即该第一方向为底盘靠近盾牌的一端所在的方向。这样，使得盾牌机器人的重心位置朝向盾牌所在的一端移动，即使得盾牌机器人的重心位置朝向斜坡上方移动，即使得盾牌机器人的重心位置朝向盾牌机器人的爬坡前进方向移动。也即，使得盾牌机器人的重心位置与斜
坡坡度相匹配，从而避免了盾牌机器人在爬坡过程中发生侧翻、倾覆等问题，减少了事故发生率，保证了盾牌机器人的运动稳定性。
[0023]其中，上述角度阈值具体可为12
°
、15
°
、20
°
等数值，对于该角度阈值的具体数值，本领域技术人员可根据实际情况进行设置，在此不作具体限制。
[0024]进一步地，上述第一角度的数值与盾牌机器人的底盘相对于水平面的倾斜角度相关。在实际的应用过程中，本领域技术人员还可根据实际经验对上述第一角度的数值进行设置，在此不作具体限制。
[0025]另外，在实际的应用过程中，上述陀螺仪具体可为三轴传感器以及数字运动处理器的集成。在陀螺仪的工作过程中，通过其中的三轴传感器检测盾牌机器人的加速度、旋转角速度、倾斜角度等数据，进而通过数字运动处理器基于卡尔曼滤波算法对上述检测到的数据进行处理，从而得到精确的倾斜角度、运动速度等数据，以提升盾牌机器人运动控制的准确性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾牌机器人，其特征在于，包括：底盘；机体，设置在所述底盘上；盾牌，与所述机体可转动地连接；驱动组件，连接在所述机体和所述盾牌之间，用于驱动所述盾牌转动；参数检测组件，设置在所述底盘上，用于控制所述盾牌机器人的运动参数；控制电路，设置在所述底盘内，用于根据所述盾牌机器人的运动参数控制所述驱动组件驱动所述盾牌转动，以调整所述盾牌机器人的重心位置。2.根据权利要求1所述的盾牌机器人，其特征在于，所述参数检测组件包括：陀螺仪，设置在所述底盘上远离所述盾牌的第一端，用于控制所述底盘与水平面之间的倾斜角度；所述控制电路用于在所述倾斜角度大于等于角度阈值的情况下，控制所述驱动组件驱动所述盾牌朝向第一方向转动第一角度，所述第一方向为远离所述底盘的第一端的方向，所述第一角度与所述倾斜角度相关。3.根据权利要求2所述的盾牌机器人，其特征在于，所述陀螺仪还用于控制所述盾牌机器人的运动速度，所述参数检测组件还包括：红外开关，设置在所述底盘上靠近所述盾牌的第二端，用于控制所述底盘的第二端与地面之间的目标距离；所述控制电路用于在所述目标距离大于等于距离阈值的情况下，控制所述驱动组件驱动所述盾牌朝向第二方向转动第二角度，所述第二方向为靠近所述底盘的第一端的方向，所述第二角度与所述运动速度和所述目标距离相关。4.根据权利要求1至3中任一项所述的盾牌机器人，其特征在于，所述驱动组件包括：连接件，可伸缩地连接在所述机体和所述盾牌之间；驱动件，用于驱动所述连接件伸长或缩短，以驱动所述盾牌转动。5.根据权利要求4所述的盾牌机器人，其特征在于，所述控制电路包括：控制主板，用于根据所述盾牌机器人的运动参数确定所述盾牌的转动参数；信号发生器，用于将所述转动参数转换为目标电平信号；驱动器，用于根据所述目标电平信号确定所述驱动件的驱动参数，并控制所述驱动件根据所述驱动参数进行工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢秋红，张时勉，黄波君，王文纪，黄威，
申请(专利权)人：上海合时智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：