CN107571257A - 机器人的控制方法、机器人的控制***和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种机器人的控制方法、机器人的控制***和机器人，机器人的控制方法包括：获得第一侧的长度；测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离；测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的第一角度偏差；控制底盘转动角度偏差。本发明提供的机器人的控制方法，通过计算出第一角度偏差，消除底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差，在此过程中不需要调节履带，大大降低了位置调节的难度和所需时间，提高了***运行的准确性。

Description

机器人的控制方法、机器人的控制***和机器人

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种机器人的控制方法、机器人的控制***和机器人。

背景技术

目前，随着中国经济水平的发展，生产中的人工成本不断提升，各个行业都开始掀起了机器人代替人的自动化改造热潮。随着机器人自动化应用的深入，传统固定式的机器人安装方式很难满足一些复杂应用场合的需求。在这样的情况下，可以搭载机器人或一些专机设备进行移动作业的运动底盘得到了越来越多的应用。在各种移动式底盘的解决方案中，履带式移动底盘因其载重量大，对地面压强低，地形适应性较强等优点而得到较多的应用。

相关技术中，履带式底盘主要提供支承和移动的作用，底盘与它的上层结构间的连接为固定连接。要调整上层结构的位置必须通过履带式底盘的运动来实现。但是现有的履带式底盘存在行走精度不高，容易产生偏航等问题，不能满足一些生产任务的精确定位要求，相关技术中，如图1所示，先通过底盘102’沿图1中104’所示方向进行第一次自转90°，再沿106’所示方向横向平移，之后沿108’所示方向再第二次自转90°，从而实现底盘102’的定位；如图2所示，先将底盘202’沿图2中204’所示方向进行第一次角度调整，再将底盘202’沿206’所示方向进行第一次纵向平移，继续沿208’所示方向进行第二次角度调整，调整后沿210’所示方向进行第二次纵向平移，最后沿212’所示方向再次进行第三次角度调整，从而实现底盘202’的定位，显而易见这两种控制过程不但控制算法复杂，而且会耗费时间，更会加剧履带的磨损。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的第一方面提出了一种机器人的控制方法。

本发明的第二方面，还提出了一种机器人的控制***。

本发明的第三方面，还提出了一种机器人。

有鉴于此，根据本发明的第一方面提出了一种机器人的控制方法，用于机器人，机器人能够在运动区域内移动，运动区域包括第一边缘和第二边缘，第一边缘与第二边缘相对设置，机器人包括底盘、上层结构，上层结构安装在底盘上，上层结构包括第一侧和第二侧，第一侧和第二侧分别与第一边缘和第二边缘相对设置，机器人的控制方法包括：获得第一侧的长度；测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离；测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；通过第一侧的长度、上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差；控制底盘转动角度偏差。

本发明提供的机器人的控制方法，通过分别测量上层结构的第一侧的两个端点与第一边缘的直线距离，并结合第一侧的长度，计算出底盘的中心线和运动区域的中心线之间的角度偏差，控制底盘转动角度偏差，从而消除底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差，以使底盘的中心线和区域的中心线相互平行，在此过程中不需要调节履带，大大降低了位置调节的难度和所需时间，提高了***运行的准确性，同时，该调节结构简单，能够达到很高的控制精度。

另外，本发明提供的上述实施例中的机器人的控制方法还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，控制底盘转动角度偏差的步骤，具体包括：判断角度偏差是否小于第一预设值；当角度偏差大于第一预设值时，控制底盘转动角度偏差，转动后继续测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离，测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；当底盘的角度偏差小于第一预设值时，判定底盘的中心线和运动区域的中心线相平行。

在该技术方案中，判断角度偏差是否小于第一预设值，如果该角度偏差小于第一预设值则判定底盘中心线和运动区域中心线之间相平行，相反，如果角度偏差大于第一预设值时则使底盘转动第一角度偏差，进行角度的调整，调整后，测量并计算调整后的新的角度偏差，再次对其进行判断，直至该角度偏差小于第一预设值。

在上述技术方案中，优选地，当角度偏差小于第一预设值时，还包括：测量第一侧到第一边缘的直线距离和第二侧到第二边缘的直线距离；获得第一侧和第二侧之间的距离、第一边缘与第二边缘之间的距离、底盘的中心线和上层结构的中心线之间的距离；计算底盘的中心线和运动区域的中心线之间的距离，和计算上层结构的中心线和运动区域中心线之间的横向偏移量；控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移横向偏移量。

在该技术方案中，当角度偏差小于第一预设值时，可以初步判定底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差基本消除，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，并且根据第一侧和第二侧之间的距离也即上层结构的宽度、第一边缘和第二边缘之间的距离也即运动区域的宽度，底盘中心线和上层结构中心线之间的距离来计算上层结构和运动区域中心线之间的横向偏移量，从而能够控制上层结构平移来调整该横向偏移量。

在上述任一技术方案中，优选地，控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移横向偏移量包括：判断横向偏移量是否小于第二预设值；当横向偏移量小于第二预设值时，判定上层结构的中心线与运动区域的中心线重合；当横向偏移量大于第二预设值时，控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移横向偏移量，并继续测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离和测量所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离。

在该些技术方案中，当上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的横向偏移量大于第二预设值时，也即上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的距离较大，控制上层结构平移该横向偏移量，也即消除横向偏差，从而使上层结构的中心线和运动区域的中心线之间的距离小于第二预设值，调整后，继续测量并计算调整后的横向偏移量直至判断单元判断横向偏移量小于第二预设值。该技术方案简单有效，可以节省相关技术中来回移动定位所消耗的时间，实现快速校正对位功能，同时能够降低履带及机器零部件的磨损，一举多得。

本发明第二方面还提供了一种机器人的控制***，用于机器人，包括：获取单元，用于获得第一侧的长度；测量单元，用于测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；计算单元，用于计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差；控制单元，用于控制底盘转动角度偏差。

本发明提供的机器人的控制***，通过分别测量上层结构的第一侧的两个端点与第一边缘的直线距离，并结合第一侧的长度，计算出底盘的中心线和运动区域的中心线之间的角度偏差，控制底盘转动角度偏差，从而消除底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差，以使底盘的中心线和区域的中心线相互平行，在此过程中不需要调节履带，大大降低了位置调节的难度和所需时间，提高了***运行的准确性，同时，该调节结构简单，能够达到很高的控制精度。

另外，本发明提供的上述实施例中的机器人的控制***还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，控制单元包括：判断单元，用于判断角度偏差是否小于第一预设值；当判断单元判定角度偏差大于第一预设值时，控制底盘转动角度偏差，转动后测量单元继续用于测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离，和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；当判断单元判定角度偏差小于第一预设值时，判定底盘的中心线和运动区域的中心线相平行。

在该技术方案中，判断角度偏差是否小于第一预设值，如果该角度偏差小于第一预设值则判定底盘中心线和运动区域中心线之间相平行，相反地，如果角度偏差大于第一预设值时则使底盘转动该角度偏差，进行角度的调整，调整后，测量并计算调整后的新的角度偏差，再次对其进行判断，直至该角度偏差小于第一预设值。

在上述任一技术方案中，优选地，当判断单元判定角度偏差小于第一预设值时，测量单元还用于测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；获取单元，还用于获得第一侧和第二侧之间的距离、第一边缘与第二边缘之间的距离、底盘的中心线和上层结构的中心线之间的距离；计算单元，还用于计算底盘的中心线和运动区域的中心线之间的距离，和计算上层结构和运动区域中心线之间的横向偏移量；控制单元，还用于控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移横向偏移量。

在该技术方案中，当角度偏差小于第一预设值时，可以初步判定底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差基本消除，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，并且根据第一侧和第二侧之间的距离也即上层结构的宽度、第一边缘和第二边缘之间的距离也即运动区域的宽度，底盘中心线和上层结构中心线之间的距离来计算上层结构和运动区域中心线之间的横向偏移量，从而能够控制上层结构平移来调整该横向偏移量。

在上述任一技术方案中，优选地，判断单元，还用于判断横向偏移量是否小于第二预设值；当判断单元判定横向偏移量大于第二预设值时，控制单元控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移横向偏移量，测量单元继续用于测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；当横向偏移量小于第二预设值时，判定上层结构的中心线与运动区域的中心线重合。

在该些技术方案中，当横向偏移量大于第二预设值时，也即上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的距离较大，控制上层结构平移该横向偏移量，也即消除横向偏差，从而使上层结构的中心线和运动区域的中心线之间的距离小于第二预设值，调整后，继续测量并计算调整后的横向偏移量直至判断单元判定横向偏移量小于第二预设值。该技术方案简单有效，可以节省相关技术中来回移动定位所消耗的时间，实现快速校正对位功能，同时能够降低履带及机器零部件的磨损，一举多得。

本发明第三方面还提供了一种机器人，所述机器人在运动区域内运动，所述运动区域包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘相对设置，所述机器人包括：本发明第二方面实施例所述的机器人的控制***。

本发明第三方面提供了一种机器人，因包括本发明第二方面实施例所述的机器人的控制***，因此具有所述机器人控制***所具有的全部有益技术效果。

另外，本发明提供的上述实施例中的机器人还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，还包括：底盘；上层结构，与底盘相连接，上层结构包括第一侧和第二侧，第一侧和第二侧分别与第一边缘和第二边缘相对设置；云台调节机构，云台调节机构位于底盘和上层结构之间，分别与底盘和上层结构相连接。

在该技术方案中，云台调节机构与底盘和上层结构相连接，用于调节底盘的中心线和上层结构的中心线的运动，实现上层结构的快速、精准的定位。

在上述任一技术方案中，优选地，云台调节机构包括：导轨，导轨至少为两个，设置在底盘上，分别位于底盘的两端；测量装置，与底盘相连接，用于测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，和测量第一侧到第一边缘的直线距离和第二侧到第二边缘的直线距离；驱动装置，驱动装置与上层结构相连接，用于驱动上层结构的转动和平移。

在该些技术方案中，云台调节机构包括导轨、测量装置和驱动装置，通过测量装置测量距离，驱动装置为上层结构的运动提供动力，实现上层结构的精准定位。

在上述任一技术方案中，优选地，驱动装置包括以下至少一种：云台驱动、齿轮驱动、电机驱动或滚珠丝杠驱动。

在该些技术方案中，驱动装置用于为上层结构的移动提供动力，优选为云台驱动，结构简单，定位精准，同时，驱动装置也可是其他可实现直线移动的装置，如齿轮驱动、电机驱动或滚珠丝杠驱动。

在上述任一技术方案中，优选地，测量装置包括以下至少一种：激光位移传感器、超声波位移传感器、直线位移传感器或拉绳位移传感器。

在该些技术方案中，测量装置可以是非接触式的激光位移传感器、超声波位移传感器，也可以是接触式的直线位移传感器或拉绳位移传感器或其他能够测量距离的装置。

在上述任一技术方案中，优选地，底盘为履带式底盘或车轮式底盘。

在该些技术方案中，底盘可以是履带式底盘，通过左右两组履带差动的方式实现底盘的转向；或车轮式底盘，通过左右车轮的差动方式实现底盘的转向。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了相关技术中的机器人调整底盘转动90°的结构示意图；

图2示出了相关技术中的机器人V型调整底盘的结构示意图；

图3示出了本发明一个实施例中的机器人的控制方法的流程示意图；

图4示出了本发明一个实施例中的机器人的控制方法的流程示意图；

图5示出了本发明一个实施例中的机器人的控制方法的流程示意图；

图6示出了本发明一个实施例中的机器人的控制方法的流程示意图；

图7示出了本发明另一个实施例中的机器人的控制***的示意框图；

图8示出了本发明另一个实施例中的机器人位于运动区域的结构示意图；

图9示出了本发明另一个实施例中的机器人的底盘原地自传的结构示意图；

图10示出了本发明另一个实施例中的机器人位于运动区域的另一结构示意图；

图11示出了本发明另一个实施例中的机器人的部分结构示意图。

其中，图8至图11中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

602运动区域，6022运动区域中心线，604底盘，6042底盘中心线，606上层结构，6062上层结构中心线，608履带运动方向，610导轨，612测量装置，614驱动装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图3至图11描述根据本发明一些实施例所述机器人的控制方法、机器人的控制***和机器人。

如图3所示，本发明的一个实施例的机器人的控制方法的流程示意图，该控制方法可用于图8至图11中的机器人，机器人包括底盘、上层结构和云台调节机构，机器人的控制方法包括：

步骤S102，获得第一侧的长度；

步骤S104，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；

步骤S106，计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差；

步骤S108，控制底盘转动角度偏差。

本发明提供的机器人的控制方法，通过分别测量上层结构的第一侧的两个端点与第一边缘的直线距离，并结合第一侧的长度，计算出底盘的中心线和运动区域的中心线之间的角度偏差，控制底盘转动角度偏差，从而消除底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差，以使底盘的中心线和区域的中心线相互平行，在此过程中不需要调节履带，大大降低了位置调节的难度和所需时间，提高了***运行的准确性，同时，该调节结构简单，能够达到很高的控制精度。

如图4所示，本发明的一个实施例的机器人的控制方法的流程示意图，该控制方法可用于图8至图11中的机器人，机器人的控制方法包括：

步骤S202，获得第一侧的长度；

步骤S204，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；

步骤S206，计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差；

步骤S210，判断所述角度偏差是否小于第一预设值；

若步骤S210的判断结果为否，则进入步骤S208，控制底盘转动角度偏差，之后再次进入步骤S204；

步骤S212，若步骤S210的判断结果为是，则判定底盘中心线和运动区域中心线相平行。

在该技术方案中，判断角度偏差是否小于第一预设值，如果该角度偏差小于第一预设值则判定底盘中心线和运动区域中心线之间相平行，相反，如果角度偏差大于第一预设值时则使底盘转动第一角度偏差，进行角度的调整，调整后，测量并计算调整后的新的角度偏差，再次对其进行判断，直至该角度偏差小于第一预设值。

其中，如图8和图9所示，第一侧的长度记作L，上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离记作a，上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离记作b，底盘的中心线与所述运动区域的中心线之间的角度偏差记作，判断是否小于第一预设值，如果大于第一预设值，则控制底盘转动角度转动角度之后，继续测量a、b和L的数值，再次计算直至调整后的值小于第一预设值。

如图5所示，本发明的一个实施例的机器人的控制方法的流程示意图，该控制方法可用于图8至图11中的机器人，机器人的控制方法包括：

步骤S302，获得第一侧的长度；

步骤S304，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；

步骤S306，计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差；

步骤S310，判断所述角度偏差是否小于第一预设值；

若步骤S310的判断结果为否，则进入步骤S308，控制底盘转动角度偏差，之后再次进入步骤S304；

若步骤S310的判断结果为是，则进入步骤S312，获得第一侧和第二侧之间的距离、第一边缘与第二边缘之间的距离、底盘的中心线和上层结构的中心线之间的距离；

步骤S314，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；

步骤S316，计算底盘的中心线和运动区域的中心线之间的距离，和上层结构的中心线和运动区域中心线之间的横向偏移量；

步骤S318，控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移横向偏移量。

在该技术方案中，当角度偏差小于第一预设值时，可以初步判定底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差基本消除，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，并且根据第一侧和第二侧之间的距离也即上层结构的宽度、第一边缘和第二边缘之间的距离也即运动区域的宽度，底盘中心线和上层结构中心线之间的距离来计算上层结构和运动区域中心线之间的横向偏移量，从而能够控制上层结构平移来调整该横向偏移量。

如图6所示，本发明的一个实施例的机器人的控制方法的流程示意图，该控制方法可用于图8至图11中的机器人，机器人的控制方法包括：

步骤S402，获得第一侧的长度；

步骤S404，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；

步骤S406，计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差；

步骤S410，判断所述角度偏差是否小于第一预设值；

若步骤S410的判断结果为否，则进入步骤S408，控制底盘转动角度偏差，之后再次进入步骤S404；

若步骤S410的判断结果为是，则进入步骤S412，获得第一侧和第二侧之间的距离、第一边缘与第二边缘之间的距离、底盘的中心线和上层结构的中心线之间的距离；

步骤S414，测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和测量上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离；

步骤S416，计算底盘的中心线和运动区域的中心线之间的距离，和上层结构的中心线和运动区域中心线之间的横向偏移量；

步骤S420，判断横向偏移量是否小于第二预设值；

若步骤S420判断结果为否，则进入步骤S418，控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移横向偏移量，平移后再次进入步骤S414；

若步骤S420判断结果为是，则判定上层结构的中心线与运动区域的中心线相重合。

在该实施例中，通过测量的上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差，若判定角度偏差大于第一预设值，则控制底盘转动该角度偏差，转动后重复之前步骤再次测量以及计算，得出新的角度偏差，判断该新的角度偏差是否小于第一预设值，若判定角度偏差小于第一预设值，则认为底盘的中心线和运动区域的中心线直接相平行，之后进行横向偏移量的计算，对计算所得的横向偏移量进行判断，如果该横向偏移量大于第二预设值，则控制上层结构平移，进行横向偏移量的调整，调整后再次测量以及计算，得出新的横向偏移量，若该横向偏移量小于第二预设值，则判定上层结构的中心线和运动区域的中心线相重合，可以进行装、卸货。

在该实施例中，该机器人的控制方法，先通过校正上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差，在一次或多次校正后，上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的角度偏差在可接受的第一预定值之内，则进行横向偏移量的校正。该方法简单，能够达到很高的控制精度，同时又避免了多次移动底盘，减少了底盘的磨损。

其中，如图8和图10所示，第一侧和第二侧之间的距离记作W₁，第一边缘与第二边缘之间的距离记作W₂，底盘中心线与上层机构中心线之间的距离记作d₂，底盘中心线与运动区域中心线之间的距离记作d₁，运动区域中心线与上层机构中心线之间的距离记作d₃，d3＝1/2(W2-W1-a-b)，d1＝d2+d3，具体地，由于在校正角度偏差过程中可能存在误差，也即距离a和距离b之间存在细微的偏差，所以在该算法中将a和b之间的误差去除，从而使得该算法更加精准。

本发明还提供了一种机器人的控制***5，如图7所示，可用于控制如图8至11中的机器人，机器人包括底盘、上层结构和云台调节机构，机器人的控制***包括：获取单元502，用于获得所述第一侧的长度；测量单元504，用于测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离和所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离；计算单元506，用于计算所述底盘的中心线与所述运动区域的中心线之间的第一角度偏差；控制单元508，用于控制所述底盘转动所述第一角度偏差，以使所述底盘的中心线和所述运动区域的中心线相平行。

本发明提供的机器人的控制***5，通过分别测量上层结构的第一侧的两个端点与第一边缘的直线距离，并结合第一侧的长度，通过计算单元506计算出底盘的中心线和运动区域的中心线之间的第一角度偏差，控制底盘转动第一角度偏差，从而消除底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差，以使底盘的中心线和区域的中心线相互平行，在此过程中不需要调节履带，大大降低了位置调节的难度和所需时间，提高了***运行的准确性，同时，该调节结构简单，能够达到很高的控制精度。

在本发明的一个实施例中，优选地，还包括：判断单元510，用于判断第一角度偏差是否小于第一预设值；当第一角度偏差大于第一预设值时，则测量单元504继续测量上层结构的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和上层结构的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，计算单元506计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的第二角度偏差，控制单元508控制底盘转动第二角度偏差，直至底盘的中心线和运动区域的中心线之间的角度偏差小于第一预设值。

在该实施例中，当第一角度偏差大于第一预设置时，可以判定底盘的中心线和运动区域的中心线之间的角度偏差还是比较大，此时继续测量上层结构的第一侧的两个端点到第一边缘的直线距离，并计算底盘的中心线与运动区域的中心线之间的第二角度偏差，控制底盘转动第二角度偏差，消除角度偏差，直至底盘的中心线和运动区域的中心线之间相平行。

在本发明的一个实施例中，优选地，当判断单元510判定第一角度偏差小于第一预设值时，测量单元504还用于分别测量第一侧到第一边缘的直线距离和第二侧到第二边缘的直线距离；获取单元502，还用于获得第一侧和第二侧之间的距离、第一边缘与第二边缘之间的距离、底盘的中心线和上层结构的中心线之间的距离；计算单元506，还用于计算底盘的中心线和运动区域的中心线之间的距离，和计算上层结构和运动区域中心线之间的第一偏移量；控制单元508，还用于控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移第一偏移量，以使上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的距离小于第二预设值。

在该些实施例中，当第一角度偏差小于第一预设值时，可以初步判定底盘中心线和运动区域中心线之间的角度偏差基本消除，测量第一侧到第一边缘的直线距离和第二侧到第二边缘的距离，并且根据第一侧和第二侧之间的距离也即上层结构的宽度、第一边缘和第二边缘之间的距离也即运动区域的宽度，底盘中心线和上层结构中心线之间的距离来计算上层结构和运动区域中心线之间的第一偏移量，控制上层结构平移第一偏移量，也即消除横向偏差，从而使上层结构的中心线和运动区域的中心线之间的距离小于第二预设值。

在本发明的一个实施例中，优选地，还包括：判断单元510，还用于判断上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的距离是否小于第二预设值；当上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的距离小于第二预设值时，判定上层结构的中心线与运动区域的中心线重合，当上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的距离大于第二预设值时，则测量单元504继续测量第一侧到第一边缘的直线距离和第二侧到第二边缘的直线距离，计算单元506继续计算底盘的中心线和运动区域的中心线之间的距离，和计算上层结构和运动区域中心线之间的第二偏移量，控制单元508继续控制上层结构沿垂直于上层结构的中心线方向平移第二偏移量，直至上层结构的中心线与运动区域的中心线之间的距离小于第二预设值。

在该些实施例中，当上层结构的中心线和运动区域的中心线之间的距离小于第二预设值时，可以判定上层结构的中心线和运动区域的中心线之间相互重合，当上层结构的中心线和运动区域的中心线之间的距离大于第二预设值时，则继续循环测量并计算、校正，再次确定上层结构中心线和运动区域中心线之间的距离，并控制上层结构平移，直至上层结构的中心线和运动区域的中心线之间相互重合，该技术方案简单有效，可以节省相关技术中来回移动定位所消耗的时间，实现快速校正对位功能，同时能够降低履带及机器零部件的磨损，一举多得。

本发明第三方面还提供了一种机器人，所述机器人在运动区域402内运动，所述运动区域402包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘相对设置，所述机器人包括：本发明第二方面实施例所述的机器人的控制***。

本发明第三方面提供了一种机器人，因包括本发明第二方面实施例所述的机器人的控制***，因此具有所述机器人控制***所具有的全部有益技术效果。

如图11所示，在本发明的一个实施例中，优选地，还包括：底盘604；上层结构606，与底盘604相连接，上层结构606包括第一侧和第二侧，第一侧和第二侧分别与第一边缘和第二边缘相对设置；云台调节机构，云台调节机构位于底盘604和上层结构606之间，分别与底盘604和上层结构606相连接。

在该实施例中，云台调节机构与底盘604和上层结构606相连接，用于调节底盘中心线6042和上层结构中心线6062的运动，实现上层结构606的快速、精准的定位。

如图8至图11所示，具体地，通过测量装置612测量上层结构606的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和上层结构606的第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，计算底盘中心线6042与运动区域中心线6022之间的第一角度偏差，进而通过控制履带转动方向608，使底盘604转动第一角度偏差，其次，若判定底盘中心线6042与运动区域中心线6022之间的角度偏差大于第一预设值，则重复之前步骤再次测量以及计算，得出新的角度偏差，再次调整，若判定底盘中心线6042与运动区域中心线6022之间的角度偏差小于第一预设值，则进行横向偏移量的计算，从而通过驱动装置614控制上层结构606进行平移，以使上层结构中心线6062和运动区域中心线6022相平行。

在本发明的一个实施例中，优选地，云台调节机构包括：导轨610，导轨610至少为两个，设置在底盘604上，分别位于底盘604的两端；测量装置612，与底盘604相连接，用于测量上层结构606的第一侧的一个端点到第一边缘的直线距离和第一侧的另一个端点到第一边缘的直线距离，和测量第一侧到第一边缘的直线距离和第二侧到第二边缘的直线距离；驱动装置614，驱动装置614与上层结构606相连接，用于驱动上层结构606的转动和平移。

在该些实施例中，云台调节机构包括导轨610、测量装置612和驱动装置614，通过测量装置612测量距离，驱动装置614为上层结构606的运动提供动力，实现上层结构606的精准定位。

在本发明的一个实施例中，优选地，驱动装置614包括以下至少一种：云台驱动、齿轮驱动、电机驱动或滚珠丝杠驱动。

在该些实施例中，驱动装置614用于为上层结构606的移动提供动力，优选为云台驱动，结构简单，定位精准，同时，驱动装置614也可是其他可实现直线移动的装置，如齿轮驱动、电机驱动或滚珠丝杠驱动。

在本发明的一个实施例中，优选地，测量装置612包括以下至少一种：激光位移传感器、超声波位移传感器、直线位移传感器或拉绳位移传感器。

在该些实施例中，测量装置612可以是非接触式的激光位移传感器、超声波位移传感器，也可以是接触式的直线位移传感器或拉绳位移传感器或其他能够测量距离的装置。

在本发明的一个实施例中，优选地，底盘604为履带式底盘604或车轮式底盘604。

在该些实施例中，底盘604可以是履带式底盘604，通过左右两组履带差动的方式实现底盘604的转向；或车轮式底盘604，通过左右车轮的差动方式实现底盘604的转向。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种机器人的控制方法，用于机器人，所述机器人能够在运动区域内移动，所述运动区域包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘相对设置，所述机器人包括底盘、上层结构，所述上层结构安装在所述底盘上，所述上层结构包括第一侧和第二侧，所述第一侧和所述第二侧分别与所述第一边缘和所述第二边缘相对设置，其特征在于，所述机器人的控制方法包括：

获得所述第一侧的长度；

测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离；

测量所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离；

计算所述底盘的中心线与所述运动区域的中心线之间的角度偏差；

控制所述底盘转动所述角度偏差。

2.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述控制所述底盘转动所述角度偏差的步骤，具体包括：

判断所述角度偏差是否小于第一预设值；

当所述角度偏差大于所述第一预设值时，控制所述底盘转动所述角度偏差，转动后继续测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离，测量所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离；

当所述角度偏差小于所述第一预设值时，判定所述底盘的中心线和所述运动区域的中心线相平行。

3.根据权利要求2所述的机器人的控制方法，其特征在于，当所述角度偏差小于所述第一预设值时，还包括：

测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离和测量所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离；

获得所述第一侧和所述第二侧之间的距离、所述第一边缘与所述第二边缘之间的距离、所述底盘的中心线和所述上层结构的中心线之间的距离；

计算所述底盘的中心线和所述运动区域的中心线之间的距离，和计算所述上层结构的中心线和所述运动区域中心线之间的横向偏移量；

控制所述上层结构沿垂直于所述上层结构的中心线方向平移所述横向偏移量。

4.根据权利要求3所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述控制所述上层结构沿垂直于所述上层结构的中心线方向平移所述横向偏移量的步骤，具体包括：

判断所述横向偏移量是否小于所述第二预设值；

当所述横向偏移量小于所述第二预设值时，判定所述上层结构的中心线与所述运动区域的中心线重合；

当所述横向偏移量大于所述第二预设值时，控制所述上层结构沿垂直于所述上层结构的中心线方向平移所述横向偏移量，并继续测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离和测量所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离。

5.一种机器人的控制***，用于机器人，其特征在于，包括：

获取单元，用于获得所述第一侧的长度；

测量单元，用于测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离和所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离；

计算单元，用于计算所述底盘的中心线与所述运动区域的中心线之间的角度偏差；

控制单元，用于控制所述底盘转动所述角度偏差。

6.根据权利要求5所述的机器人的控制***，其特征在于，所述控制单元包括：

判断单元，用于判断所述角度偏差是否小于第一预设值；

当所述判断单元判定所述角度偏差大于所述第一预设值时，控制所述底盘转动所述角度偏差，转动后所述测量单元继续用于测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离，和测量所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离；

当所述判断单元判定所述角度偏差小于所述第一预设值时，判定所述底盘的中心线和所述运动区域的中心线相平行。

7.根据权利要求6所述的机器人的控制***，其特征在于，

当所述判断单元判定所述角度偏差小于所述第一预设值时，所述测量单元还用于测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离和测量所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离；

所述获取单元，还用于获得所述第一侧和所述第二侧之间的距离、所述第一边缘与所述第二边缘之间的距离、所述底盘的中心线和所述上层结构的中心线之间的距离；

所述计算单元，还用于计算所述底盘的中心线和所述运动区域的中心线之间的距离，和计算所述上层结构和所述运动区域中心线之间的横向偏移量；

所述控制单元，还用于控制所述上层结构沿垂直于所述上层结构的中心线方向平移所述横向偏移量。

8.根据权利要求7所述的机器人的控制***，其特征在于，

所述判断单元，还用于判断所述横向偏移量是否小于所述第二预设值；

当所述判断单元判定所述横向偏移量大于所述第二预设值时，所述控制单元控制所述上层结构沿垂直于所述上层结构的中心线方向平移所述横向偏移量，所述测量单元继续用于测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离和测量所述上层结构的第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离；

当所述横向偏移量小于所述第二预设值时，判定所述上层结构的中心线与所述运动区域的中心线重合。

9.一种机器人，所述机器人在运动区域内运动，所述运动区域包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘相对设置，其特征在于，所述机器人包括：

如权利要求5至8中任一项所述的机器人的控制***。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，还包括：

底盘；

上层结构，与所述底盘相连接，所述上层结构包括第一侧和第二侧，所述第一侧和所述第二侧分别与所述第一边缘和所述第二边缘相对设置；

云台调节机构，所述云台调节机构位于所述底盘和所述上层结构之间，分别与所述底盘和所述上层结构相连接。

11.根据权利要求10所述的机器人，其特征在于，所述云台调节机构包括：

导轨，所述导轨至少为两个，设置在所述底盘上，分别位于所述底盘的两端；

测量装置，与所述底盘相连接，用于测量所述上层结构的第一侧的一个端点到所述第一边缘的直线距离和第一侧的另一个端点到所述第一边缘的直线距离，和测量所述第一侧到所述第一边缘的直线距离和所述第二侧到所述第二边缘的直线距离；

驱动装置，所述驱动装置与所述上层结构相连接，用于驱动上层结构的转动和平移。

12.根据权利要求11所述的机器人，其特征在于，

所述驱动装置包括以下至少一种：云台驱动、齿轮驱动、电机驱动或滚珠丝杠驱动。

13.根据权利要求12所述的机器人，其特征在于，

所述测量装置包括以下至少一种：激光位移传感器、超声波位移传感器、直线位移传感器或拉绳位移传感器。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的机器人，其特征在于，

所述底盘为履带式底盘或车轮式底盘。