自行走载车的转向控制方法和自行走载车的转向控制装置与流程

本发明涉及载车技术领域，具体而言，涉及一种自行走载车的转向控制方法和一种自行走载车的转向控制装置。

背景技术：

在相关技术中，对于车辆无人驾驶的检测载车，在驱动电机驱动车轮实现行走的同时，还需要实现检测载车的自由转向，对于不同的驱动方式，实现转向的方式也不同。

因此，如何设计一种新的自行走载车的转向控制方案，以实现对角驱动的检测载车的自动转向成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明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。

为此，本发明的一个目的在于提出一种自行走载车的转向控制方法。

本发明的另一个目的在于提出一种自行走载车的转向控制装置。

为实现上述至少一个目的，根据本发明的一方面的实施例，提出了一种自行走载车的转向控制方法，包括：确定前轮的待旋转角度；根据前轮的待旋转角度确定驱动轮的线速度关系；根据驱动轮的线速度关系与前轮的待旋转角度控制设备实现转向。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，通过在确定前轮的待旋转角度时，根据待旋转角度确定驱动轮的线速度关系，并根据待旋转角度与驱动轮的线速度关系驱动载车等控制设备实现转向，实现了控制设备的自动转向控制，提升了控制设备的自动化水平，并且不受驱动形式约束，即无论驱动形式为前驱、后驱、对角驱还是四驱对转向方式没有影响。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，确定前轮的待旋转角度，具体包括以下步骤：获取内侧前轮的待旋转角度；根据内侧前轮的待旋转角度、前后轮距、左右轮距和预设的第一方程确定外侧前轮的待旋转角度。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，首先确定内侧前轮的待旋转角度，根据内侧前轮的待旋转角度，以及前后轮距、左右轮距计算外侧前轮的待旋转角度。

具体地，在确定内侧前轮的待旋转角度后根据四轮的位置关系可以确定外侧前轮的待旋转角度，通过伺服电机控制推杆推动前轮旋转相应角度，

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，将预设的第一方程确定为：a2＝arc cot(cot a1+CD/BC)，其中，a1为内侧前轮的待旋转角度，a2为外侧前轮的待旋转角度，BC为前后轮距，CD为左右轮距。

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，根据前轮的待旋转角度确定驱动轮的线速度关系，具体包括以下步骤：根据内侧前轮的待旋转角度、外侧前轮的待旋转角度和预设的第二方程确定驱动轮的线速度关系。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，根据内侧前轮的待旋转角度、外侧前轮的待旋转角度，算法简单，准确性高。

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，将预设的第二方程确定为：V2＝V1*(sin a1/tan a2)，其中，V1为内侧前轮的线速度，V2为外侧后轮的线速度，a1为内侧前轮的待旋转角度，a2为外侧前轮的待旋转角度。

根据本发明的另一方面的实施例，提出了一种自行走载车的转向控制装置，包括：确定单元，用于确定前轮的待旋转角度；确定单元还用于：根据前轮的待旋转角度确定驱动轮的线速度关系；自行走载车的转向控制装置还包括：控制单元，用于根据驱动轮的线速度关系与前轮的待旋转角度控制设备实现转向。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，通过在确定前轮的待旋转角度时，根据待旋转角度确定驱动轮的线速度关系，并根据待旋转角度与驱动轮的线速度关系驱动载车等控制设备实现转向，实现了控制设备的自动转向控制，提升了控制设备的自动化水平。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：获取单元，用于获取内侧前轮的待旋转角度；确定单元还用于：根据内侧前轮的待旋转角度、前后轮距、左右轮距和预设的第一方程确定外侧前轮的待旋转角度。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制装置，根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，首先确定内侧前轮的待旋转角度，根据内侧前轮的待旋转角度，以及前后轮距、左右轮距计算外侧前轮的待旋转角度。

具体地，在确定内侧前轮的待旋转角度后根据四轮的位置关系可以确定外侧前轮的待旋转角度，通过伺服电机控制推杆推动前轮旋转相应角度，

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，确定单元还用于：将预设的第一方程确定为：a2＝arc cot(cot a1+CD/BC)，其中，a1为内侧前轮的待旋转角度，a2为外侧前轮的待旋转角度，BC为前后轮距，CD为左右轮距。

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，确定单元还用于：根据内侧前轮的待旋转角度、外侧前轮的待旋转角度和预设的第二方程确定驱动轮的线速度关系。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，根据内侧前轮的待旋转角度、外侧前轮的待旋转角度，算法简单，准确性高。

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，确定单元还用于：将预设的第二方程确定为：V2＝V1*(sin a1/tan a2)，其中，V1为内侧前轮的线速度，V2为外侧后轮的线速度，a1为内侧前轮的待旋转角度，a2为外侧前轮的待旋转角度。

通过本发明的技术方案，实现了控制设备的自动转向控制，提升了控制设备的自动化水平。

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示出了根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法的流程示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制装置的示意框图；

图3与图4示出了根据本发明的一个实施例的自行走载车的转向控制方案的示意图。

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。

图1示出了根据本发明的一个实施例的自行走载车的转向控制方法的流程示意图。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的自行走载车的转向控制方法，包括：步骤102，确定前轮的待旋转角度；步骤104，根据前轮的待旋转角度确定驱动轮的线速度关系；步骤106，根据驱动轮的线速度关系与前轮的待旋转角度控制设备实现转向。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，通过在确定前轮的待旋转角度时，根据待旋转角度确定驱动轮的线速度关系，并根据待旋转角度与驱动轮的线速度关系驱动载车等控制设备实现转向，实现了控制设备的自动转向控制，提升了控制设备的自动化水平。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，确定前轮的待旋转角度，具体包括以下步骤：获取内侧前轮的待旋转角度；根据内侧前轮的待旋转角度、前后轮距、左右轮距和预设的第一方程确定外侧前轮的待旋转角度。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，首先确定内侧前轮的待旋转角度，根据内侧前轮的待旋转角度，以及前后轮距、左右轮距计算外侧前轮的待旋转角度。

具体地，在确定内侧前轮的待旋转角度后根据四轮的位置关系可以确定外侧前轮的待旋转角度，通过伺服电机控制推杆推动前轮旋转相应角度，

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，将预设的第一方程确定为：a2＝arc cot(cot a1+CD/BC)，其中，a1为内侧前轮的待旋转角度，a2为外侧前轮的待旋转角度，BC为前后轮距，CD为左右轮距。

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，根据前轮的待旋转角度确定驱动轮的线速度关系，具体包括以下步骤：根据内侧前轮的待旋转角度、外侧前轮的待旋转角度和预设的第二方程确定驱动轮的线速度关系。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，根据内侧前轮的待旋转角度、外侧前轮的待旋转角度，算法简单，准确性高。

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，将预设的第二方程确定为：V2＝V1*(sin a1/tan a2)，其中，V1为内侧前轮的线速度，V2为外侧后轮的线速度，a1为内侧前轮的待旋转角度，a2为外侧前轮的待旋转角度。

图2示出了根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制装置的示意框图。

如图2所示，根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制装置200，包括：确定单元202，用于确定前轮的待旋转角度；确定单元202还用于：根据前轮的待旋转角度确定驱动轮的线速度关系；自行走载车的转向控制装置还包括：控制单元204，用于根据驱动轮的线速度关系与前轮的待旋转角度控制设备实现转向。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，通过在确定前轮的待旋转角度时，根据待旋转角度确定驱动轮的线速度关系，并根据待旋转角度与驱动轮的线速度关系驱动载车等控制设备实现转向，实现了控制设备的自动转向控制，提升了控制设备的自动化水平。

根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：获取单元206，用于获取内侧前轮的待旋转角度；确定单元202还用于：根据内侧前轮的待旋转角度、前后轮距、左右轮距和预设的第一方程确定外侧前轮的待旋转角度。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制装置，根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，首先确定内侧前轮的待旋转角度，根据内侧前轮的待旋转角度，以及前后轮距、左右轮距计算外侧前轮的待旋转角度。

具体地，在确定内侧前轮的待旋转角度后根据四轮的位置关系可以确定外侧前轮的待旋转角度，通过伺服电机控制推杆推动前轮旋转相应角度，

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，确定单元202还用于：将预设的第一方程确定为：a2＝arc cot(cot a1+CD/BC)，其中，a1为内侧前轮的待旋转角度，a2为外侧前轮的待旋转角度，BC为前后轮距，CD为左右轮距。

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，确定单元202还用于：根据内侧前轮的待旋转角度、外侧前轮的待旋转角度和预设的第二方程确定驱动轮的线速度关系。

根据本发明的实施例的自行走载车的转向控制方法，根据内侧前轮的待旋转角度、外侧前轮的待旋转角度，算法简单，准确性高。

根据本发明的一个实施例，在上述任一技术方案中，优选地，确定单元202还用于：将预设的第二方程确定为：V2＝V1*(s in a1/tan a2)，其中，V1为内侧前轮的线速度，V2为外侧后轮的线速度，a1为内侧前轮的待旋转角度，a2为外侧前轮的待旋转角度。

图3与图4示出了根据本发明的一个实施例的自行走载车的转向控制方案的示意图。

如图3所示，以向右转为例，四轮设置的检测载车在执行旋转操作时，首先确定内侧前轮的旋转角度，根据旋转角度确定旋转中心，此时即可确定前轮的旋转半径R1与R2。

如图4所示，由图4可知，A轮转向角度a3＝a1，B轮转向角度a4＝a2；

cot a1＝DE/AD，cot a2＝(DE+CD)/BC，AD＝BC；

cot a2＝(DE+CD)/BC＝DE/BC+CD/BC＝DE/AD+CD/BC；

cot a2＝cot a1+CD/BC；

角a2＝arccot(cot a1+CD/BC)，由图可知CD为左右轮距，BC为前后轮距，均为已知量；

由此可根据A轮实际旋转的角度a3计算出B轮应该旋转的角度a4；

由于A轮和C轮为驱动轮，则设备转向时需计算A轮和C轮的转速差；

由图可知，A轮与C轮在转向时角速度ω相等，而线速度V与角速度关系为V＝ω*R，所以A轮线速度V1与C轮线速度V2间的关系为：V1/V2＝R1/R2＝AE/CE；

sin a1＝AD/AE，则AE＝AD/sin a1；

tan a2＝BC/CE，则CE＝BC/tan a2＝AD/tan a2；

V2＝V1*CE/AE＝V1*AD*sin a1/tan a2*AD＝V1*sin a1/tan a2，由此可计算出C轮与A轮在转向时的速度关系；

左转向时计算方法类似。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，实现了控制设备的自动转向控制，提升了控制设备的自动化水平，并且不受驱动形式约束，即无论驱动形式为前驱、后驱、对角驱还是四驱对转向方式没有影响。

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。