一种差速舵控制方法及控制系统与流程

本发明涉及车体控制领域，更具体地，涉及一种差速舵控制方法及控制系统。

背景技术：

1、差速舵和舵轮都是车体的驱动机构，舵轮的响应速度快、精度高等特点，使其成为agv上比较常见的驱动结构，但是舵轮有以下两个缺点：

2、(1)本体高度比差速舵高，在一些对车体底盘高度有要求的agv小车上，则无法满足安装要求；

3、(2)舵轮在原地旋转时，是靠转向电机驱动，使得驱动轮对地面摩擦，从而实现舵轮原地转向的目的。但是这种方式对驱动轮的摩擦损伤较大，且噪音也很大。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种差速舵控制方法及控制系统。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种差速舵控制方法，包括：

3、步骤1，采集差速舵的当前角度；

4、步骤2，计算差速舵的当前角度和目标角度之间的偏差值，若所述偏差值超过设定阈值，则基于所述偏差值对差速舵的左右轮进行运动分解，得到运动分解结果；

5、步骤3，基于运动分解结果，通过驱动器控制电机运行，与地面产生摩擦力，改变差速舵的当前角度；

6、步骤4，重复执行步骤1～步骤3，使得差速舵的当前角度逼近目标角度。

7、在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

8、可选的，所述步骤1，采集差速舵的当前角度，包括：

9、在差速舵上安装转向传感器，基于所述转向传感器实时检测差速舵的当前角度。

10、可选的，所述步骤2中基于所述偏差值对差速舵的左右轮进行运动分解，得到运动分解结果，包括：

11、基于所述偏差值对差速舵的左右轮进行运动分解，得到差速舵的左轮速度和右轮速度；

12、步骤3，基于运动分解结果，通过驱动器控制电机运行，与地面产生摩擦力，改变差速舵的当前角度，包括：

13、将差速舵的左轮速度和右轮速度下发给驱动器，使得驱动器控制电机驱动驱动轮运行，根据差速舵的左右轮的速度差，与地面产生摩擦力，使差速舵的当前角度发生变化。

14、可选的，所述基于所述偏差值对差速舵的左右轮进行运动分解，得到差速舵的左轮速度和右轮速度，包括：

15、根据差速舵的当前角度和目标角度之间的偏差值，以及设定的旋转纠偏速度v_e和运行基准速度v_command，来对差速舵的左右轮进行运动分解，得到差速舵左轮速度、差速舵右轮速度和差速舵旋转速度值。

16、可选的，所述差速舵旋转速度值的计算公式为：

17、

18、其中，vrotate为差速舵旋转速度值，atarget为差速舵的目标角度，acurrent为差速舵的当前角度，v_e为设定的差速舵的旋转纠偏角度。

19、可选的，基于差速舵的运行基准速度v_command和差速舵旋转速度值，根据车体运行方向，计算差速舵左轮速度和差速舵右轮速度。

20、可选的，所述基于差速舵的运行基准速度v_command和差速舵旋转速度值，根据车体运行方向，计算差速舵左轮速度和差速舵右轮速度，包括：

21、当车体正向运动时，若a_target＞a_current，则

22、vl＝-vcommand-vrotate*-1；

23、vr＝-vcommand+vrotate*-1；

24、若a_target＜＝a_current，则

25、vl＝-vcommand+vrotate*-1；

26、vr＝-vcommand-vrotate*-1；

27、其中，vl为差速舵左轮速度，vr为差速舵右轮速度。

28、可选的，所述基于差速舵的运行基准速度v_command和差速舵旋转速度值，根据车体运行方向，计算差速舵左轮速度和差速舵右轮速度，包括：

29、当车体反向运动时，若a_target＞a_current，则

30、vl＝vcommand+vrotate；

31、vr＝vcommand-vrotate；

32、当a_target＜＝a_current，则

33、vl＝vcommand-vrotate；

34、vr＝vcommand+vrotate；

35、其中，vl为差速舵左轮速度，vr为差速舵右轮速度。

36、根据本发明的第二方面，提供一种差速舵控制系统，包括：

37、采集模块，用于采集差速舵的当前角度；

38、运动分解模块，用于计算差速舵的当前角度和目标角度之间的偏差值，若所述偏差值超过设定阈值，则基于所述偏差值对差速舵的左右轮进行运动分解，得到运动分解结果；

39、控制模块，用于基于运动分解结果，通过驱动器控制电机运行，与地面产生摩擦力，改变差速舵的当前角度，使得差速舵的当前角度逼近目标角度。

40、本发明提供的一种差速舵控制方法及控制系统，在重载车体、对地面要求较高的车体上，采用差速舵来代替舵轮，并采用一种新的控制方式，通过运动分解，来控制差速舵的左右轮电机速度，从而模拟舵轮的控制方式，来实现对差速舵角度的控制。

技术特征：

1.一种差速舵控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的差速舵控制方法，其特征在于，所述步骤1，采集差速舵的当前角度，包括：

3.根据权利要求1所述的差速舵控制方法，其特征在于，所述步骤2中基于所述偏差值对差速舵的左右轮进行运动分解，得到运动分解结果，包括：

4.根据权利要求3所述的差速舵控制方法，其特征在于，所述基于所述偏差值对差速舵的左右轮进行运动分解，得到差速舵的左轮速度和右轮速度，包括：

5.根据权利要求4所述的差速舵控制方法，其特征在于，所述差速舵旋转速度值的计算公式为：

6.根据权利要求5所述的差速舵控制方法，其特征在于，基于差速舵的运行基准速度v_command和差速舵旋转速度值，根据车体运行方向，计算差速舵左轮速度和差速舵右轮速度。

7.根据权利要求6所述的差速舵控制方法，其特征在于，所述基于差速舵的运行基准速度v_command和差速舵旋转速度值，根据车体运行方向，计算差速舵左轮速度和差速舵右轮速度，包括：

8.根据权利要求6所述的差速舵控制方法，其特征在于，所述基于差速舵的运行基准速度v_command和差速舵旋转速度值，根据车体运行方向，计算差速舵左轮速度和差速舵右轮速度，包括：

9.一种差速舵控制系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种差速舵控制方法及控制系统，控制方法包括：步骤1，采集差速舵的当前角度；步骤2，计算差速舵的当前角度和目标角度之间的偏差值，若所述偏差值超过设定阈值，则基于所述偏差值对差速舵的左右轮进行运动分解，得到运动分解结果；步骤3，基于运动分解结果，通过驱动器控制电机运行，与地面产生摩擦力，改变差速舵的当前角度；步骤4，重复执行步骤1～步骤3，使得差速舵的当前角度逼近目标角度。本发明在重载车体、对地面要求较高的车体上，采用差速舵来代替舵轮，并采用一种新的控制方式，通过运动分解，来控制差速舵的左右轮电机速度，从而模拟舵轮的控制方式，来实现对差速舵角度的控制。

技术研发人员：王作昌,李大伟
受保护的技术使用者：法睿兰达科技（武汉）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16