CN105259897A - 一种控制方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制方法及电子设备，所述控制方法包括：获取目标点的位置参数；依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；基于所规划的运动路径，计算第一驱动部位与第二驱动部位的形态参数以及动力参数；依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

Description

一种控制方法及电子设备

技术领域

本发明涉及控制技术，尤其涉及一种控制方法及电子设备。

背景技术

两轮机器人通过机器人的两个轮子来驱动，这两个轮子通常以差分驱动方式驱动，机器人在进行转弯时，需要通过瞬时调整两个轮子的动力输出来完成。但是，由于差分驱动方式的特性，机器人的转弯半径与两个轮子的速度是相关联的，例如，机器人的转弯半径小于轮间距时，两个轮子的速度方向必须相反。基于此，当机器人以一定速度直行，并突然需要以一定半径转弯时，难以实现平滑快速的转弯。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种控制方法及电子设备。

本发明实施例提供给的控制方法应用于电子设备中，所述电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；所述控制方法包括：

获取目标点的位置参数；

依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；

基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数；

依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例提供的电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；所述电子设备包括：

第一获取单元，用于获取目标点的位置参数；

规划单元，用于依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；

计算单元，用于基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数；

调整单元，用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例的技术方案中，电子设备，也即机器人包括第一驱动部位和第二驱动部位；电子设备想要快速到达目标点，首先需要获取目标点的位置参数；然后，根据目标点的位置参数，规划运动路径；在规划的运动路径上，计算出第一驱动部位以及第二驱动部位的形态参数以及动力参数；通过同时调整第一驱动部位以及第二驱动的形态和运动速度来控制电子设备平稳快速地运动至目标点。

附图说明

图1为本发明实施例一的控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三的控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例四的控制方法的流程示意图；

图5为本发明实施例中电子设备及其坐标示意图；

图6为本发明实施例一的电子设备的结构组成示意图；

图7为本发明实施例二的电子设备的结构组成示意图；

图8为本发明实施例三的电子设备的结构组成示意图；

图9为本发明实施例四的电子设备的结构组成示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

图1为本发明实施例一的控制方法的流程示意图，本示例中的控制方法应用于电子设备中，所述电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；如图1所示，所述控制方法包括以下步骤：

步骤101：获取目标点的位置参数。

本发明实施例中，所述电子设备是指以差分驱动方式驱动的机器人，如图5所示，差分驱动方式是指电子设备具有一个移动平台和两个独立的驱动轮组成，本实施例中的第一驱动部位和第二驱动部位是指电子设备中的两个独立的驱动轮。差分驱动方式的电子设备结构组成简单，且电子设备的旋转半径可以从0到无限大任意设定，例如，当旋转半径为0时，电子设备绕本体中心旋转。

本发明实施例中，通过控制第一驱动部位与第二驱动部位的速度以及尺寸可以实现电子设备的平移和转动。如图5所示，在笛卡尔坐标系(X_I,Y_I)下，电子设备的位姿、速度、角速度用((x,y,θ),v,ω)表示，其中，(x,y,θ)分别表示电子设备在笛卡尔坐标系下的横坐标、纵坐标、以及与横坐标的夹角；v表示电子设备在笛卡尔坐标系下的线速度，也即平移速度；ω表示电子设备在笛卡尔坐标系下的角速度，也即转动速度。电子设备的运动方程为如下公式(1a)：

$\left(\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}\\ \stackrel{\·}{y}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& 0\\ \sin \mathrm{\θ}& 0\\ 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}v\\ \mathrm{\ω}\end{array}\right)---\left(1a\right)$

其中，表示横坐标x对时间求偏导，表示纵坐标y求偏导，表示夹角θ对时间求偏导。

公式(1a)中的v和ω可通过如下公式(2a)得到：

$\mathrm{\ω}=\frac{v_R-v_L}{b}---\left(2a\right)$

$v=\frac{v_R+v_L}{2}$

其中，v_R表示第一驱动部位的速度；v_L表示第二驱动部位的速度；b表示两个驱动部位的间距，称为轮距。

因此，只要控制线速度v以及角速度ω就可以控制当前电子设备的位姿。当电子设备转弯时，其转弯半径为如下公式(3a)：

$R=\frac{v}{\mathrm{\ω}}=\frac{b(v_R+v_L)}{{2v}_R-v_L}---\left(3a\right)$

基于此，可以调整第一驱动部位和第二驱动部位的速度，来控制电子设备的转动以及平移，这里，转动可以通过转弯半径度量，平移可以通过线速度度量。

实际应用中，电子设备想要移动至目标点时，首先需要获取目标点的位置参数，也即目标点在笛卡尔坐标系下的坐标值，本实施例用G(x,y)表示目标点的位置参数，这种表示是在二维平面地理位置的环境下；当然，在三维空间下时，可以用G(x,y,z)表示目标点的位置参数。

本发明实施例中，可以通过用户手动在电子设备中设置目标点的位置参数，还可以通过电子设备中存储的地图以及全球定位***(GPS，GlobalPositioningSystem)获取目标点的位置参数。

步骤102：依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径。

本发明实施例中，路径规划可以根据电子设备中预先存储的地图以及GPS来规划出最佳运动路径，所规划出的运动路径考虑到距离最短、障碍物最少等因素。优选地，规划出的运动路径可以包括两条以上运动路径，如此，用户还可以手动在两条以上运动路径中选择其中一条运动路径作为待运动的路径。本实施例将所规划的运动路径用S(t)表示。

步骤103：基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数。

这里，第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数表征了第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态，例如，当第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形的滚轮时，第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数为半径大小；第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数分为表征了第一驱动部位与所述第二驱动部位的速度v_R、v_L。

基于步骤102，已知运动路径用S(t)的情况下，根据公式(2a)以及(3a)，可以建立运动路径用S(t)与第一驱动部位以及所述第二驱动部位的动力参数的关系；需要注意的是，此处没有考虑到第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数的影响，当计算得出的第一驱动部位以及所述第二驱动部位的动力参数过大时，第一驱动部位以及所述第二驱动部位在运动路径上将出现滑动，为此，需要考虑到第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数，本实施例中，在保证不出现滑动的情况下，预先测量第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数与速度以及转弯半径之间的非线性数据，得到三者关系的映射数据库，然后，考虑公式(2a)以及(3a)，在映射数据库中查找第一驱动部位与所第二驱动部位在动力参数最大情况下的形态参数，如此，确定出第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数。

步骤104：依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例中，将第一驱动部位以及第二驱动部位的形态调整至与形态参数相一致，具体地，依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小，例如，将第一驱动部位以及第二驱动部位的半径调整至与形态参数相一致。将第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度调整至与运动参数相一致，以实现通过两个参数的调整使得电子设备高速平稳地移动至目标点。

图2为本发明实施例二的控制方法的流程示意图，本示例中的控制方法应用于电子设备中，所述电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；如图2所示，所述控制方法包括以下步骤：

步骤201：获取目标点的位置参数。

本发明实施例中，所述电子设备是指以差分驱动方式驱动的机器人，如图5所示，差分驱动方式是指电子设备具有一个移动平台和两个独立的驱动轮组成，本实施例中的第一驱动部位和第二驱动部位是指电子设备中的两个独立的驱动轮。差分驱动方式的电子设备结构组成简单，且电子设备的旋转半径可以从0到无限大任意设定，例如，当旋转半径为0时，电子设备绕本体中心旋转。

本发明实施例中，通过控制第一驱动部位与第二驱动部位的速度以及尺寸可以实现电子设备的平移和转动。如图5所示，在笛卡尔坐标系(X_I,Y_I)下，电子设备的位姿、速度、角速度用((x,y,θ),v,ω)表示，其中，(x,y,θ)分别表示电子设备在笛卡尔坐标系下的横坐标、纵坐标、以及与横坐标的夹角；v表示电子设备在笛卡尔坐标系下的线速度，也即平移速度；ω表示电子设备在笛卡尔坐标系下的角速度，也即转动速度。电子设备的运动方程为如下公式(1b)：

$\left(\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}\\ \stackrel{\·}{y}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& 0\\ \sin \mathrm{\θ}& 0\\ 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}v\\ \mathrm{\ω}\end{array}\right)---\left(1b\right)$

其中，表示横坐标x对时间求偏导，表示纵坐标y求偏导，表示夹角θ对时间求偏导。

公式(1b)中的v和ω可通过如下公式(2b)得到：

$\mathrm{\ω}=\frac{v_R-v_L}{b}---\left(2b\right)$

$v=\frac{v_R+v_L}{2}$

其中，v_R表示第一驱动部位的速度；v_L表示第二驱动部位的速度；b表示两个驱动部位的间距，称为轮距。

因此，只要控制线速度v以及角速度ω就可以控制当前电子设备的位姿。当电子设备转弯时，其转弯半径为如下公式(3b)：

$R=\frac{v}{\mathrm{\ω}}=\frac{b(v_R+v_L)}{{2v}_R-v_L}---\left(3a\right)$

基于此，可以调整第一驱动部位和第二驱动部位的速度，来控制电子设备的转动以及平移，这里，转动可以通过转弯半径度量，平移可以通过线速度度量。

实际应用中，电子设备想要移动至目标点时，首先需要获取目标点的位置参数，也即目标点在笛卡尔坐标系下的坐标值，本实施例用G(x,y)表示目标点的位置参数，这种表示是在二维平面地理位置的环境下；当然，在三维空间下时，可以用G(x,y,z)表示目标点的位置参数。

本发明实施例中，可以通过用户手动在电子设备中设置目标点的位置参数，还可以通过电子设备中存储的地图以及GPS获取目标点的位置参数。

步骤202：获取所述电子设备在一预设范围内的环境参数；所述目标点在所述预设范围内。

本发明实施例中，路径规划可以根据电子设备中预先存储的地图以及GPS来规划出最佳运动路径，所规划出的运动路径考虑到距离最短、障碍物最少等因素。为此，需要首先通过地图以及GPS获取电子设备在一区域范围内的环境参数，也即二维或者三维地图信息。

步骤203：依据所述环境参数以及所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径以规避路径上的障碍物。

优选地，规划出的运动路径可以包括两条以上运动路径，如此，用户还可以手动在两条以上运动路径中选择其中一条运动路径作为待运动的路径。本实施例将所规划的运动路径用S(t)表示。

步骤204：基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数。

这里，第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数表征了第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态，例如，当第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形的滚轮时，第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数为半径大小；第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数分为表征了第一驱动部位与所述第二驱动部位的速度v_R、v_L。

基于步骤203，已知运动路径用S(t)的情况下，根据公式(2b)以及(3b)，可以建立运动路径用S(t)与第一驱动部位以及所述第二驱动部位的动力参数的关系；需要注意的是，此处没有考虑到第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数的影响，当计算得出的第一驱动部位以及所述第二驱动部位的动力参数过大时，第一驱动部位以及所述第二驱动部位在运动路径上将出现滑动，为此，需要考虑到第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数，本实施例中，在保证不出现滑动的情况下，预先测量第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数与速度以及转弯半径之间的非线性数据，得到三者关系的映射数据库，然后，考虑公式(2b)以及(3b)，在映射数据库中查找第一驱动部位与所第二驱动部位在动力参数最大情况下的形态参数，如此，确定出第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数。

步骤205：依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例中，将第一驱动部位以及第二驱动部位的形态调整至与形态参数相一致，具体地，依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小，例如，将第一驱动部位以及第二驱动部位的半径调整至与形态参数相一致。将第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度调整至与运动参数相一致，以实现通过两个参数的调整使得电子设备高速平稳地移动至目标点。

图3为本发明实施例三的控制方法的流程示意图，本示例中的控制方法应用于电子设备中，所述电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；如图3所示，所述控制方法包括以下步骤：

步骤301：获取目标点的位置参数。

本发明实施例中，所述电子设备是指以差分驱动方式驱动的机器人，如图5所示，差分驱动方式是指电子设备具有一个移动平台和两个独立的驱动轮组成，本实施例中的第一驱动部位和第二驱动部位是指电子设备中的两个独立的驱动轮。差分驱动方式的电子设备结构组成简单，且电子设备的旋转半径可以从0到无限大任意设定，例如，当旋转半径为0时，电子设备绕本体中心旋转。

本发明实施例中，通过控制第一驱动部位与第二驱动部位的速度以及尺寸可以实现电子设备的平移和转动。如图5所示，在笛卡尔坐标系(X_I,Y_I)下，电子设备的位姿、速度、角速度用((x,y,θ),v,ω)表示，其中，(x,y,θ)分别表示电子设备在笛卡尔坐标系下的横坐标、纵坐标、以及与横坐标的夹角；v表示电子设备在笛卡尔坐标系下的线速度，也即平移速度；ω表示电子设备在笛卡尔坐标系下的角速度，也即转动速度。电子设备的运动方程为如下公式(1c)：

$\left(\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}\\ \stackrel{\·}{y}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& 0\\ \sin \mathrm{\θ}& 0\\ 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}v\\ \mathrm{\ω}\end{array}\right)---\left(1b\right)$

其中，表示横坐标x对时间求偏导，表示纵坐标y求偏导，表示夹角θ对时间求偏导。

公式(1c)中的v和ω可通过如下公式(2c)得到：

$\mathrm{\ω}=\frac{v_R-v_L}{b}---\left(2b\right)$

$v=\frac{v_R+v_L}{2}$

其中，v_R表示第一驱动部位的速度；v_L表示第二驱动部位的速度；b表示两个驱动部位的间距，称为轮距。

因此，只要控制线速度v以及角速度ω就可以控制当前电子设备的位姿。当电子设备转弯时，其转弯半径为如下公式(3c)：

$R=\frac{v}{\mathrm{\ω}}=\frac{b(v_R+v_L)}{{2v}_R-v_L}---\left(3c\right)$

基于此，可以调整第一驱动部位和第二驱动部位的速度，来控制电子设备的转动以及平移，这里，转动可以通过转弯半径度量，平移可以通过线速度度量。

实际应用中，电子设备想要移动至目标点时，首先需要获取目标点的位置参数，也即目标点在笛卡尔坐标系下的坐标值，本实施例用G(x,y)表示目标点的位置参数，这种表示是在二维平面地理位置的环境下；当然，在三维空间下时，可以用G(x,y,z)表示目标点的位置参数。

本发明实施例中，可以通过用户手动在电子设备中设置目标点的位置参数，还可以通过电子设备中存储的地图以及GPS获取目标点的位置参数。

步骤302：依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；；执行步骤303和步骤305。

本发明实施例中，路径规划可以根据电子设备中预先存储的地图以及GPS来规划出最佳运动路径，所规划出的运动路径考虑到距离最短、障碍物最少等因素。优选地，规划出的运动路径可以包括两条以上运动路径，如此，用户还可以手动在两条以上运动路径中选择其中一条运动路径作为待运动的路径。本实施例将所规划的运动路径用S(t)表示。

步骤303：根据所规划的运动路径，计算所述电子设备的转动参数。

基于步骤302，已知运动路径用S(t)的情况下，根据公式(2c)以及(3c)，可以建立运动路径用S(t)与第一驱动部位以及所述第二驱动部位的动力参数的关系；需要注意的是，此处没有考虑到第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数的影响，当计算得出的第一驱动部位以及所述第二驱动部位的动力参数过大时，第一驱动部位以及所述第二驱动部位在运动路径上将出现滑动，为此，需要考虑到第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数，执行如下步骤304。

本发明实施例中，电子设备的转动参数用转弯半径来度量。通过公式(3c)可确定子设备的转动参数。

步骤304：基于所述电子设备的转动参数，以及预先设置的转动控制关系计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数；执行步骤306。

其中，所述形态参数用于表征所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形变量。

这里，第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数表征了第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态，例如，当第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形的滚轮时，第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数为半径大小。

本实施例中，在保证不出现滑动的情况下，预先测量第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数与速度以及转弯半径之间的非线性数据，得到三者关系的映射数据库，本实施例将映射数据库称为转动控制关系，然后，考虑公式(2c)以及(3c)，在映射数据库中查找第一驱动部位与所第二驱动部位在动力参数最大情况下的形态参数。

步骤305：根据所规划的运动路径，计算所述第一区域部位与所述第二驱动部位的平移参数。

其中，所述平移参数用于表征所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的平移量。该平移参数也即动力参数，第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数分为表征了第一驱动部位与所述第二驱动部位的速度v_R、v_L。

综上所述，确定出第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数。

步骤306：依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例中，将第一驱动部位以及第二驱动部位的形态调整至与形态参数相一致，具体地，依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小，例如，将第一驱动部位以及第二驱动部位的半径调整至与形态参数相一致。将第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度调整至与运动参数相一致，以实现通过两个参数的调整使得电子设备高速平稳地移动至目标点。

图4为本发明实施例四的控制方法的流程示意图，本示例中的控制方法应用于电子设备中，所述电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；如图4所示，所述控制方法包括以下步骤：

步骤401：获取目标点的位置参数。

本发明实施例中，所述电子设备是指以差分驱动方式驱动的机器人，如图5所示，差分驱动方式是指电子设备具有一个移动平台和两个独立的驱动轮组成，本实施例中的第一驱动部位和第二驱动部位是指电子设备中的两个独立的驱动轮。差分驱动方式的电子设备结构组成简单，且电子设备的旋转半径可以从0到无限大任意设定，例如，当旋转半径为0时，电子设备绕本体中心旋转。

本发明实施例中，通过控制第一驱动部位与第二驱动部位的速度以及尺寸可以实现电子设备的平移和转动。如图5所示，在笛卡尔坐标系(X_I,Y_I)下，电子设备的位姿、速度、角速度用((x,y,θ),v,ω)表示，其中，(x,y,θ)分别表示电子设备在笛卡尔坐标系下的横坐标、纵坐标、以及与横坐标的夹角；v表示电子设备在笛卡尔坐标系下的线速度，也即平移速度；ω表示电子设备在笛卡尔坐标系下的角速度，也即转动速度。电子设备的运动方程为如下公式(1d)：

$\left(\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}\\ \stackrel{\·}{y}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& 0\\ \sin \mathrm{\θ}& 0\\ 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}v\\ \mathrm{\ω}\end{array}\right)---\left(1d\right)$

其中，表示横坐标x对时间求偏导，表示纵坐标y求偏导，表示夹角θ对时间求偏导。

公式(1d)中的v和ω可通过如下公式(2d)得到：

$\mathrm{\ω}=\frac{v_R-v_L}{b}---\left(2d\right)$

$v=\frac{v_R+v_L}{2}$

其中，v_R表示第一驱动部位的速度；v_L表示第二驱动部位的速度；b表示两个驱动部位的间距，称为轮距。

因此，只要控制线速度v以及角速度ω就可以控制当前电子设备的位姿。当电子设备转弯时，其转弯半径为如下公式(3d)：

$R=\frac{v}{\mathrm{\ω}}=\frac{b(v_R+v_L)}{{2v}_R-v_L}---\left(3d\right)$

基于此，可以调整第一驱动部位和第二驱动部位的速度，来控制电子设备的转动以及平移，这里，转动可以通过转弯半径度量，平移可以通过线速度度量。

实际应用中，电子设备想要移动至目标点时，首先需要获取目标点的位置参数，也即目标点在笛卡尔坐标系下的坐标值，本实施例用G(x,y)表示目标点的位置参数，这种表示是在二维平面地理位置的环境下；当然，在三维空间下时，可以用G(x,y,z)表示目标点的位置参数。

本发明实施例中，可以通过用户手动在电子设备中设置目标点的位置参数，还可以通过电子设备中存储的地图以及GPS获取目标点的位置参数。

步骤402：依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径。

本发明实施例中，路径规划可以根据电子设备中预先存储的地图以及GPS来规划出最佳运动路径，所规划出的运动路径考虑到距离最短、障碍物最少等因素。优选地，规划出的运动路径可以包括两条以上运动路径，如此，用户还可以手动在两条以上运动路径中选择其中一条运动路径作为待运动的路径。本实施例将所规划的运动路径用S(t)表示。

步骤403：获取所规划的运动路径的摩擦参数。

本发明实施例中，考虑到电子设备的路径上转弯运功时，如果转弯的速度过大，会发生滑动，因此，需考虑到运动路径所提供的摩擦力，当运动路径的摩擦系数较大时，运动路径提供给电子设备的摩擦力较大，则电子设备可以以较高的速度转弯；当运动路径的摩擦系数较小时，运动路径提供给电子设备的摩擦力较小，则电子设备可以以较低的速度转弯。

步骤404：根据所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数。

基于步骤402，已知运动路径用S(t)的情况下，根据公式(2d)以及(3d)，可以建立运动路径用S(t)与第一驱动部位以及所述第二驱动部位的动力参数的关系。

步骤405：依据所述地面摩擦参数以及所述动力参数，确定所述电子设备的转动参数。

具体地，电子设备在进行转弯时，需要运动路径给电子设备提供向心力，而向心力的提供与地面摩擦参数以及所述动力参数有关，当地面摩擦参数较大时，电子设备的动力参数较小时，则电子设备的转动参数较大；当地面摩擦参数较小时，电子设备的动力参数较大时，则电子设备的转动参数较小。本发明实施例中，电子设备的转动参数用转弯半径来度量。

步骤406：依据所述转动参数，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数。

这里，第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数表征了第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态，例如，当第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形的滚轮时，第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数为半径大小；第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数分为表征了第一驱动部位与所述第二驱动部位的速度v_R、v_L。

当计算得出的第一驱动部位以及所述第二驱动部位的动力参数过大时，第一驱动部位以及所述第二驱动部位在运动路径上将出现滑动，为此，需要考虑到第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数，本实施例中，在保证不出现滑动的情况下，预先测量第一驱动部位以及所述第二驱动部位的形态参数与速度以及转弯半径之间的非线性数据，得到三者关系的映射数据库，然后，考虑公式(2d)以及(3d)，在映射数据库中查找第一驱动部位与所第二驱动部位在动力参数最大情况下的形态参数，如此，确定出第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数。

步骤407：依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例中，将第一驱动部位以及第二驱动部位的形态调整至与形态参数相一致，具体地，依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小，例如，将第一驱动部位以及第二驱动部位的半径调整至与形态参数相一致。将第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度调整至与运动参数相一致，以实现通过两个参数的调整使得电子设备高速平稳地移动至目标点。

图6为本发明实施例一的电子设备的结构组成示意图，本示例中的电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；如图6所示，所述电子设备包括：

第一获取单元61，用于获取目标点的位置参数；

规划单元62，用于依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；

计算单元63，用于基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数；

调整单元64，用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例中，所述第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形；相应地，

所述调整单元64，还用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小。

本领域技术人员应当理解，图6所示的电子设备中的各单元的实现功能可参照前述控制方法的相关描述而理解。图6所示的电子设备中的各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图7为本发明实施例二的电子设备的结构组成示意图，本示例中的电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；如图7所示，所述电子设备包括：

第一获取单元71，用于获取目标点的位置参数；

规划单元72，用于依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；

计算单元73，用于基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数；

调整单元74，用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例中，所述第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形；相应地，

所述调整单元74，还用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小。

优选地，所述规划单元72包括：

获取子单元721，用于获取所述电子设备在一预设范围内的环境参数；所述目标点在所述预设范围内；

规划子单元722，用于依据所述环境参数以及所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径以规避路径上的障碍物。

本领域技术人员应当理解，图7所示的电子设备中的各单元及其子单元的实现功能可参照前述控制方法的相关描述而理解。图7所示的电子设备中的各单元及其子单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图8为本发明实施例三的电子设备的结构组成示意图，本示例中的电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；如图8所示，所述电子设备包括：

第一获取单元81，用于获取目标点的位置参数；

规划单元82，用于依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；

计算单元83，用于基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数；

调整单元84，用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例中，所述第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形；相应地，

所述调整单元84，还用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小。

优选地，所述计算单元83包括：

第一计算子单元831，用于根据所规划的运动路径，计算所述电子设备的转动参数；

第二计算子单元832，用于基于所述电子设备的转动参数，以及预先设置的转动控制关系计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数；

优选地，所述计算单元83包括：

第三计算子单元833，用于根据所规划的运动路径，计算所述第一区域部位与所述第二驱动部位的平移参数；

其中，所述平移参数用于表征所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的平移量。

其中，所述形态参数用于表征所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形变量。

本领域技术人员应当理解，图8所示的电子设备中的各单元及其子单元的实现功能可参照前述控制方法的相关描述而理解。图8所示的电子设备中的各单元及其子单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图9为本发明实施例四的电子设备的结构组成示意图，本示例中的电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；如图9所示，所述电子设备包括：

第一获取单元91，用于获取目标点的位置参数；

规划单元92，用于依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；

计算单元93，用于基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数；

调整单元94，用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

本发明实施例中，所述第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形；相应地，

所述调整单元94，还用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小。

优选地，所述电子设备还包括：第二获取单元95，用于获取所规划的运动路径的摩擦参数；

所述计算单元93包括：

第四计算子单元931，用于根据所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数；

确定子单元932，用于依据所述地面摩擦参数以及所述动力参数，确定所述电子设备的转动参数；

第五计算子单元933，用于依据所述转动参数，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数。

本领域技术人员应当理解，图9所示的电子设备中的各单元及其子单元的实现功能可参照前述控制方法的相关描述而理解。图9所示的电子设备中的各单元及其子单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，ReadOnl_yMemor_y)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种控制方法，其特征在于，该方法应用于电子设备中，所述电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；所述控制方法包括：

获取目标点的位置参数；

依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；

基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数；

依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径，包括：

获取所述电子设备在一预设范围内的环境参数；所述目标点在所述预设范围内；

依据所述环境参数以及所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径以规避路径上的障碍物。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数，包括：

根据所规划的运动路径，计算所述电子设备的转动参数；

基于所述电子设备的转动参数，以及预先设置的转动控制关系计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数；

其中，所述形态参数用于表征所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形变量。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数，包括：

根据所规划的运动路径，计算所述第一区域部位与所述第二驱动部位的平移参数；

其中，所述平移参数用于表征所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的平移量。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所规划的运动路径的摩擦参数；相应地，

所述基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数，包括：

根据所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数；

依据所述地面摩擦参数以及所述动力参数，确定所述电子设备的转动参数；

依据所述转动参数，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数。

6.根据权利要求1至5任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形；相应地，

所述依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，包括：

依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括第一驱动部位和第二驱动部位，所述电子设备能够利用所述第一驱动部位和所述第二驱动部位进行转动以及平移；所述电子设备包括：

第一获取单元，用于获取目标点的位置参数；

规划单元，用于依据所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径；

计算单元，用于基于所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数以及动力参数；

调整单元，用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的形态，以及，依据所述动力参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的运动速度以在所规划的路径上运动至所述目标点。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述规划单元包括：

获取子单元，用于获取所述电子设备在一预设范围内的环境参数；所述目标点在所述预设范围内；

规划子单元，用于依据所述环境参数以及所述目标点的位置参数，规划所述电子设备的运动路径以规避路径上的障碍物。

9.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述计算单元包括：

第一计算子单元，用于根据所规划的运动路径，计算所述电子设备的转动参数；

第二计算子单元，用于基于所述电子设备的转动参数，以及预先设置的转动控制关系计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数；

其中，所述形态参数用于表征所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形变量。

10.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述计算单元包括：

第三计算子单元，用于根据所规划的运动路径，计算所述第一区域部位与所述第二驱动部位的平移参数；

其中，所述平移参数用于表征所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的平移量。

11.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：第二获取单元，用于获取所规划的运动路径的摩擦参数；

所述计算单元包括：

第四计算子单元，用于根据所规划的运动路径，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的动力参数；

确定子单元，用于依据所述地面摩擦参数以及所述动力参数，确定所述电子设备的转动参数；

第五计算子单元，用于依据所述转动参数，计算所述第一驱动部位与所述第二驱动部位的形态参数。

12.根据权利要求7至11任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一驱动部位与所述第二驱动部位为圆形；相应地，

所述调整单元，还用于依据所述形态参数调整所述第一驱动部位以及第二驱动部位的半径大小。