CN108646733B - 一种自动矫正的移动机器人的矫正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，包括移动机器人，所述移动机器人设有MCU主控***，方向传感器，移动电机驱动***，所述方向传感器、移动电机驱动***与MCU主控***连接；所述移动机器人正面安装有正红外测距模块，移动机器人至少一侧安装有至少一组侧红外测距模块；所述正红外测距模块、侧红外测距模块与MCU主控***连接。移动机器人在室内运动的过程中，运到障碍物时，旋转机身，读取侧面红外的值，通过算法计算出机器与障碍物的垂直角度，从而修正方向传感器计算出的航向角；确保机器人长时间运动，航向角不出现大的偏移。
Description
技术领域
本发明涉及移动机器人角度矫正技术领域，具体为一种自动矫正的移动机器人的矫正方法。
背景技术
加速度传感器或陀螺仪等方向传感器是一种用来传感与维持方向的装置，通过过测量角速度达到计算姿态角度的目的。被广泛运用的航海导航到航空航天、汽车生物、环境监测，智能手机领域。在智能扫地机器人行业，可用方向传感器基于惯性导航实现室内导航，工字清扫等功能，是新一代智能扫地机器人的必要元器件。由于方向传感器本身误差及积分误差的累积，姿态角计算随着时间的累积而出现偏差，导致扫地机器人导航路径出错、运行轨迹偏移等情况；有些20分钟能初始10°以上的误差，严重制约方向传感器在机器人上的应用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，解决了目前室内运动的移动机器人的方向传感器长时间积分角度出现角度偏差的情况，制约移动机器人使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，包括移动机器人，所述移动机器人设有MCU主控***：读取方向传感器数据，积分计算移动机器人航向角；
方向传感器：输出角速度或角度；
移动电机驱动***：驱动移动机器人行走；
所述方向传感器、移动电机驱动***与MCU主控***连接；所述移动机器人正面安装有正红外测距模块，移动机器人至少一侧安装有至少一组侧红外测距模块；所述正红外测距模块、侧红外测距模块与MCU主控***连接；
包括以下步骤：
步骤一：MCU主控***控制移动电机驱动***驱动移动机器人按照设定路径行走，移动机器人行走过程中正红外测距模块检测到障碍物A后，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物A，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔N时间采样一次数据，读取与障碍物A的距离，得到一组距离的数据S1，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a1，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ1；
步骤二：随后移动机器人按照设定路径继续行走；
步骤三：当移动机器人正红外测距模块再次检测到障碍物A时，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物A，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔N时间采样一次数据，读取与障碍物A的距离，得到一组距离的数据S2，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a2，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ2；按照ɵ2与ɵ1的差值矫正当前角度即可；
在步骤二中，当移动机器人正红外测距模块再次检测到障碍物时，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔N时间采样一次数据，读取与障碍物的距离，得到一组距离的数据S，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ；当数据S曲线与数据S1曲线近似时，判断障碍物与障碍物A相同，则按照ɵ与ɵ1的差值矫正当前角度即可；若不近似，则继续执行步骤二。
优选的，所述方向传感器为陀螺仪。
优选的，所述陀螺仪采用微机械陀螺仪。
作为优选，侧面红外每隔1ms~30ms采样一次数据。
进一步的，当方向传感器形成角度数据与90°或180°或0°或270°比较接近的时候，认为是与该障碍物平行或垂直的，则可将机身角度直接矫正为90°或180°或0°或270°。
本发明的有益效果：移动机器人在室内运动的过程中，运到障碍物时，旋转机身，读取侧面红外的值，通过算法计算出机器与障碍物的垂直角度，从而修正方向传感器计算出的航向角；确保机器人长时间运动，航向角不出现大的偏移。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为本发明的移动机器人的模块示意图。
图3为本发明的状态图。
图4为本发明侧红外测距模与障碍物测得的距离变化图。
其中：1：移动机器人、2：MCU主控***、3：移动电机驱动***、4：陀螺仪、5：正红外测距模块、6：侧红外测距模块。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，包括移动机器人，所述移动机器人设有MCU主控***：读取方向传感器数据，积分计算移动机器人航向角；
方向传感器：输出角速度或角度；
移动电机驱动***：驱动移动机器人行走；
所述方向传感器、移动电机驱动***与MCU主控***连接；所述移动机器人正面安装有正红外测距模块，移动机器人至少一侧安装有至少一组侧红外测距模块；所述正红外测距模块、侧红外测距模块与MCU主控***连接。
优选的，所述方向传感器为微机械陀螺仪。
其方法，包括以下步骤：
步骤一：MCU主控***控制移动电机驱动***驱动移动机器人按照设定路径行走，移动机器人行走过程中正红外测距模块检测到障碍物A后，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物A，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔1ms~30ms时间采样一次数据，读取与障碍物A的距离，得到一组距离的数据S1，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a1，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ1；
步骤二：随后移动机器人按照设定路径继续行走；
步骤三：当移动机器人正红外测距模块再次检测到障碍物A时，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物A，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔1ms~30ms时间采样一次数据，读取与障碍物A的距离，得到一组距离的数据S2，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a2，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ2；按照ɵ2与ɵ1的差值矫正当前角度即可。
进一步的，在步骤二中，当移动机器人正红外测距模块再次检测到障碍物时，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔1ms~30ms时间采样一次数据，读取与障碍物的距离，得到一组距离的数据S，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ；当数据S曲线与数据S1曲线近似时，判断障碍物与障碍物A相同，则按照ɵ与ɵ1的差值矫正当前角度即可；若不近似，则继续执行步骤二。
当方向传感器形成角度数据与90°或180°或0°或270°比较接近的时候，认为是与该障碍物平行或垂直的，则可将机身角度直接矫正为90°或180°或0°或270°。
本发明在移动机器人行走的过程中自动对航向角进行矫正，在遇到障碍物时，随时进行分析矫正，有效避免路径错误，确保机器人长时间运动，航向角不出现大的偏移。
本旋转支持顺时针旋转或逆时针旋转，逆时针旋转的时候，MCU 控制右轮前行，左轮倒退。左轮，右轮用PID做速度差，确保机器原地转动。顺时针旋转时，左轮前行，右轮倒退，左轮，右轮用PID做速度差，确保机器原地转动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，包括移动机器人，所述移动机器人设有MCU主控***：读取方向传感器数据，积分计算移动机器人航向角；
方向传感器：输出角速度或角度；
移动电机驱动***：驱动移动机器人行走；
所述方向传感器、移动电机驱动***与MCU主控***连接；其特征在于，所述移动机器人正面安装有正红外测距模块，移动机器人至少一侧安装有至少一组侧红外测距模块；所述正红外测距模块、侧红外测距模块与MCU主控***连接；
包括以下步骤：
步骤一：MCU主控***控制移动电机驱动***驱动移动机器人按照设定路径行走，移动机器人行走过程中正红外测距模块检测到障碍物A后，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物A，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔N时间采样一次数据，读取与障碍物A的距离，得到一组距离的数据S1，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a1，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ1；
步骤二：随后移动机器人按照设定路径继续行走；
步骤三：当移动机器人正红外测距模块再次检测到障碍物A时，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物A，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔N时间采样一次数据，读取与障碍物A的距离，得到一组距离的数据S2，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a2，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ2；按照ɵ2与ɵ1的差值矫正当前角度即可；
在步骤二中，当移动机器人正红外测距模块再次检测到障碍物时，电机驱动***驱动移动机器人旋转，使得侧红外测距模块扫过障碍物，在旋转过程中，侧红外测距模块每隔N时间采样一次数据，读取与障碍物的距离，得到一组距离的数据S，在数据达到最大值时，侧红外测距模块与障碍物A会形成一个角度a，同时方向传感器也生成一个角度数据ɵ；当数据S曲线与数据S1曲线近似时，判断障碍物与障碍物A相同，则按照ɵ与ɵ1的差值矫正当前角度即可；若不近似，则继续执行步骤二。
2.根据权利要求1所述一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，其特征在于，所述方向传感器为陀螺仪。
3.根据权利要求2所述一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，其特征在于，所述陀螺仪采用微机械陀螺仪。
4.根据权利要求1所述一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，其特征在于，侧面红外每隔1ms~30ms采样一次数据。
5.根据权利要求1所述一种自动矫正的移动机器人的矫正方法，其特征在于，当方向传感器形成角度数据与90°或180°或0°或270°比较接近的时候，认为是与该障碍物平行或垂直的，则可将机身角度直接矫正为90°或180°或0°或270°。
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112263188B (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-05 | 湖南格兰博智能科技有限责任公司 | 一种移动机器人行进方向的矫正方法及其设备 |
| CN113854892B (zh) * | 2021-10-21 | 2022-08-02 | 唐山学院 | 一种自动规划路径的清洁装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102457807A (zh) * | 2010-10-20 | 2012-05-16 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种确定位置信息的方法和终端 |
| CN103968837A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-06 | 惠州华阳通用电子有限公司 | 惯性导航***中陀螺仪刻度因子的校正方法及装置 |
| CN104048663A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-09-17 | 惠州华阳通用电子有限公司 | 一种车载惯性导航***及导航方法 |
| CN104644061A (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-27 | 苏州科沃斯商用机器人有限公司 | 带有矫正装置的自移动机器人及其矫正方法 |
| CN104991560A (zh) * | 2015-07-12 | 2015-10-21 | 仲恺农业工程学院 | 自主移动式智能机器人 |
| CN106155056A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-11-23 | 广东宝乐机器人股份有限公司 | 自移动机器人行走方法与装置 |
| CN106383515A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-08 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于多传感器信息融合的轮式移动机器人避障控制*** |
| CN206883638U (zh) * | 2017-03-28 | 2018-01-16 | 深圳光启合众科技有限公司 | 机器人控制***以及机器人 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100575708B1 (ko) * | 2004-11-11 | 2006-05-03 | 엘지전자 주식회사 | 로봇청소기의 거리감지장치 및 방법 |
| JP2007040762A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Toyota Motor Corp | 光ジャイロ較正装置、光ジャイロを搭載するロボット及び光ジャイロ較正プログラム |
| KR101409987B1 (ko) * | 2007-12-11 | 2014-06-23 | 삼성전자주식회사 | 이동 로봇의 자세 보정 방법 및 장치 |
| CN102121828B (zh) * | 2010-12-21 | 2012-12-19 | 浙江大学 | 一种仿人机器人身体姿态角度实时估计方法 |
| FR3000194B1 (fr) * | 2012-12-24 | 2015-03-13 | Commissariat Energie Atomique | Gyroscope a calibration simplifiee et procede de calibration simplifie d'un gyroscope |
| CN103245284A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-14 | 福州大学 | 一种基于陀螺仪芯片的方向盘转角测量方法及其装置 |
| CN104181925A (zh) * | 2014-09-15 | 2014-12-03 | 湖南格兰博智能科技有限责任公司 | 一种自动校准行驶路线的自动地面清洁机器人 |
| CN105806331A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-27 | Tcl集团股份有限公司 | 一种应用于室内机器人的定位方法和室内机器人 |
| CN106969763B (zh) * | 2017-04-07 | 2021-01-01 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 用于确定无人驾驶车辆的偏航角的方法和装置 |
| CN107632602A (zh) * | 2017-09-01 | 2018-01-26 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | Agv小车运行轨道纠偏方法及***、地标二维码获取装置 |
| CN107861507A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-30 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种基于惯导纠偏和slam室内定位的agv控制方法及*** |
-
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- 2018-04-27 CN CN201810392074.2A patent/CN108646733B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102457807A (zh) * | 2010-10-20 | 2012-05-16 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种确定位置信息的方法和终端 |
| CN104644061A (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-27 | 苏州科沃斯商用机器人有限公司 | 带有矫正装置的自移动机器人及其矫正方法 |
| CN103968837A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-06 | 惠州华阳通用电子有限公司 | 惯性导航***中陀螺仪刻度因子的校正方法及装置 |
| CN104048663A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-09-17 | 惠州华阳通用电子有限公司 | 一种车载惯性导航***及导航方法 |
| CN104991560A (zh) * | 2015-07-12 | 2015-10-21 | 仲恺农业工程学院 | 自主移动式智能机器人 |
| CN106155056A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-11-23 | 广东宝乐机器人股份有限公司 | 自移动机器人行走方法与装置 |
| CN106383515A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-08 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于多传感器信息融合的轮式移动机器人避障控制*** |
| CN206883638U (zh) * | 2017-03-28 | 2018-01-16 | 深圳光启合众科技有限公司 | 机器人控制***以及机器人 |
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