一种可移动装置及其控制方法与流程

本发明涉及控制领域，尤其涉及一种可移动装置及其控制方法。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，越来越多的可移动装置，如平衡车、仿生机器狗以及无人机等，应用到人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利。

现有的可移动装置中，为了实现可移动装置平稳的运动或是静止，不但需要设置提供动力的动力部件，还需要单独设置用于保持可移动装置平稳的平稳部件，结构复杂，导致制作成本较高。特别的，现有的可移动装置中，其平稳部件均是基于可移动装置的初始状态设置的，如果可移动装置发生形变损坏或是动力部件发生动力输出异常，基于初始状态设置的平稳系统无法保持平稳。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明技术方案提供了一种可移动装置及其控制方法中，复用提供动力的第一部件调节所述可移动装置的平稳，使得可移动装置的结构简单，制作成本较低。同时，通过调节第一部件，可以解决由于可移动装置发生形变损坏或是动力部件发生动力输出异常使得可移动装置无法保持平稳的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可移动装置，所述可移动装置包括：

至少一个第一部件，所述第一部件能够提供所述可移动装置移动的动力；

检测部件，所述检测部件能够获取检测参数；所述检测参数用于判断所述可移动装置是否满足平稳条件；

调节部件，当所述可移动装置不满足平稳条件时，所述调节部件通过控制调节所述第一部件，使得所述可移动装置满足所述平稳条件，以使得所述可移动装置维持平稳。

优选的，在上述可移动装置中，所述检测参数包括：所述可移动装置的姿态参数、所述第一部件的转速参数以及所述第一部件的角度参数中的至少一者；

当所述可移动装置不满足所述平稳条件时，所述调节装置调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。

优选的，在上述可移动装置中，所述可移动装置包括一设备本体；所述第一部件与所述设备本体连接；

当所述可移动装置不满足所述平稳条件时，所述调节部件用于调节所述第一部件相对于所述设备本体位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。

优选的，在上述可移动装置中，所述设备本体上具有轨道，所述第一部件设置在所述轨道上，所述调节部件通过控制所述第一部件在所述轨道内滑动调节所述第一部件相对于所述设备本体的位置；

或，所述第一部件与所述设备本体通过铰接部件连接，所述调节部件通过控制所述铰接部件调节所述第一部件相对于所述设备本体的位置；

或，所述第一部件为可弯折部件，所述调节部件通过控制所述第一部件的弯折角度调节所述第一部件相对于所述设备本体的位置。

本发明还提供了一种可移动装置的控制方法，所述可移动装置具有至少一个用于提供动力的第一部件，所述控制方法包括：

获取检测参数；

基于所述检测参数判断所述可移动装置是否满足平稳条件；

在判定不满足所述平稳条件时，通过控制调节所述第一部件，使得所述可移动装置满足所述平稳条件，以使得所述可移动装置维持平稳。

优选的，在上述控制方法中，所述获取检测参数包括：

获取所述可移动装置的姿态参数、所述第一部件的转速参数和所述第一部件的角度参数中的至少一者。

优选的，在上述控制方法中，所述通过控制调节所述第一部件包括：

调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者，以调节所述可移动装置的姿态，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。

优选的，在上述控制方法中，所述可移动装置包括一设备本体；所述第一部件与所述设备本体连接；

所述通过控制调节所述第一部件包括：调节所述第一部件相对于所述设备本体上的位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。

优选的，在上述控制方法中，所述调节所述第一部件相对于所述设备本体上的位置包括：

基于所述检测参数确定所述可移动装置的重心以及偏移角度；

基于所述重心以及所述偏移角度，调整所述第一部件相对于所述设备本体的位置。

从上述技术方案可以看出，本申请公开的可移动装置及其控制方法中，通过检测部件获取检测参数，用于判断所述可移动装置是否满足平稳条件，当所述可移动装置不满足所述平稳条件时，通过调节部件控制调节用于提供动力的第一部件，使得所述可移动装置满足所述平稳条件，以使得所述可移动装置维持平稳。可见，本发明技术方案提供中复用提供动力的第一部件调节所述可移动装置的稳定，使得可移动装置的结构简单，制作成本较低。同时，通过调节第一部件，可以解决由于可移动装置发生形变损坏或是动力部件发生动力输出异常使得可移动装置无法保持平稳的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种可移动装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种通过调节转速参数使得可移动装置满足平稳条件的原理示意图；

图3为本发明实施例提供的一种控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如背景技术中所述，现有的可移动装置中，为了实现可移动装置平稳的运动或是精致，不但需要设置提供动力的动力部件，还需要单独设置用于保持可移动装置平稳的平稳部件，结构复杂，导致制作成本较高。

特别的，现有的可移动装置中，用于保持平稳的平稳部件是基于可移动装置正常无损坏的初始状态下设计的，以保持该状态下可移动装置的平稳。如现有的无人机，通过设置悬挂部件以及设定4个固定的机翼保持无人机的重心平稳。但是，无人机在飞行过程中，通常会出现由于部分机翼上的动力装置故障或部分机翼受损等问题，导致无人机重心改变，破坏了初始设定的平稳条件，使得无人机失去平稳，造成无人机的事故性坠落，进而造成无人机的进一步严重损坏，给使用者带来巨大的经济损失。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种可移动装置及其控制方法，通过复用可移动装置中用于提供动力的第一部件作为用于维持其平稳的结构件，调节控制所述可移动装置的平稳，无需单独设置用于控制调节平稳状态的结构件，结构简单，制作成本低。且可以根据检测的检测参数实时检测可移动装置是否满足平稳条件，在不满足平稳条件时，及时控制调节所述第一部分，以使得所述可移动装置满足所述平稳条件，以使得所述可移动装置维持平稳，避免所述移动装置由于失去平稳状态而发生进一步的损坏，避免了使用者的经济损失。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种可移动装置的结构示意图，该可移动装置包括：至少一个第一部件11、检测部件12、以及调节部件13。

所述第一部件11能够提供所述可移动装置移动的动力。所述检测部件12能够获取检测参数。所述检测参数用于判断所述可移动装置是否满足平稳条件。当所述可移动装置不满足平稳条件时，所述调节部件13通过控制调节所述第一部件11，使得所述可移动装置满足所述平稳条件，以使得所述可移动装置维持平稳。

当所述可移动装置是无人机时，所述第一部件即为无人机的机翼，用于为无人机提供飞行动力，本发明实施例所述技术方案使得无机人可以通过调节机翼保持其平稳，解决了由于无人机中部分机翼上的动力装置故障或部分机翼受损导致无人机失去平稳的问题，避免了因此导致的无人机的事故性坠落问题，进而避免了由于坠落导致的进一步严重损坏问题，降低了使用者的经济损失。

本发明实施例所述可移动装置中，所述检测参数包括：所述可移动装置的姿态参数、所述第一部件的转速参数以及所述第一部件的角度参数中的至少一者。

当所述检测参数包括所述姿态参数，可以基于所述姿态参数判断所述可移动装置是否满足所述平稳条件。可以通过姿态传感器检测所述可移动装置的姿态参数，所述姿态传感器可以为陀螺仪或是三轴加速度计等。将当前姿态参数与预设的标准姿态参数比较，判断是否满足所述平稳条件。

或者，当所述检测参数包括所述转速参数时，可以基于所述转速参数判断所述可移动装置是否满足所述平稳条件。此时，所述第一部件具有可转动部件，如螺旋桨等，所述可转动部件用于提供动力。可以通过转速传感器检测所述转速参数。将当前转速参数与预设的标准转速参数比较，判断是否满足所述平稳条件。

或者，当所述检测参数包括所述角度参数时，可以基于所述角度参数判断所述可移动装置是否满足所述平稳条件。可以通过位置传感器检测所述角度参数。将当前角度参数与预设的标准角度参数比较，判断是否满足所述平稳条件。

其他方式中，还可以通过集成在可移动部件上的故障传感器检测相应的检测参数，与标准参数比较，判断是否满足平稳条件。

当所述可移动装置不满足所述平稳条件时，所述调节装置调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。具体的，可移动装置中结构件的发生形变损坏、提供动力的第一部件发生动力输出异常以及风力(包括风力大小以及风向)的改变，均会导致所述第一部件11提供的合力不适配于所述可移动装置11的重心位置，进而使得可移动装置不满足平稳条件。

调节转速参数即调节第一部件11的提供动力的大小，调节角度参数即调节第一部件11的提供动力的方向。调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者，即使得所述第一部件11提供的合力适配于所述可移动装置11的重心位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。调节转速参数时，可以根据当前中心位置以及当前风力，调节一个或是多个第一部件11的动力大小，根据满足平稳调节的需求，降低第一部件11的转速参数、或增高转速参数、或是停止转动。

具体的，当所述调节装置13调节所述转速参数，使得所述可移动装置满足所述平稳条件时，可以设定可移动装置具有多个第一部件11，每个第一部件11具有各自设定的转速参数，不同的第一部件11的转速参数可以相同或是不同，可以通过增大或是减小部分第一部件11的转速参数，消除可移动装置中结构件的发生形变损坏、提供动力的第一部件发生动力输出异常以及风力的改变等问题对平稳条件的不利影响，使得所述第一部件11提供的合力适配于所述可移动装置11的重心位置，以使得所述可移动装置满足所述平稳条件。如当所述可移动装置为无人机，通过调节转速参数使得其满足平稳条件的原理如图2所示。

参考图2，图2为本发明实施例提供的一种通过调节转速参数使得可移动装置满足平稳条件的原理示意图，图2中所示可移动装置为多翼无人机。图2中所示无人机具有四个第一部件，即四个机翼，依次为第一机翼111、第二机翼112、第三机翼113以及第四机翼114。无人机正常工作时，各个机翼按照预设的转速参数工作，可以保持无人机的平稳，使得其平稳飞行或是平稳悬浮。

当出现部分机翼故障时，如第一机翼111的电机输出异常(当前转速参数为零，或是大于零且小于标准转速参数)，这些问题均会导致其无法维持初始的设定的平稳条件，导致无人机不满足平稳条件，显然，如果各机翼仍然按照设定的转速参数输出，无人机将无法维持平稳，无人机会发生翻转问题，甚至会发生坠落危险。而基于本发明实施例所述技术方案，可以通过减小第三机翼113的转速参数，减少其动力输出，以降低或是消除由于第一机翼111的电极输出异常对平稳条件的不利影响，使得无人机整体收到所有机翼提供的总动力适配于所述可移动装置11的重心位置，仍然可以保持无人机的平稳，进而使得无人机满足平稳条件。此时，不局限于仅仅增大第三机翼113的转速参数，还可以使得第二机翼112、第三机翼113以及第四机翼114同时降低转速参数，以降低或是消除由于第一机翼111的电极输出异常对平稳条件的不利影响，使得无人机整体收到所有机翼提供的总动力适配于所述可移动装置11的重心位置，仍然可以保持无人机的平稳，使得无人机满足平稳条件。

或者，当出现部分机翼故障时，如第一机翼111由于外力导致变形，这样将会改变无人机的重心，使得无人机重心由a点变为b点，使得重心偏向第二机翼112，无人机会发生翻转问题。显然，如果各机翼仍然按照设定的转速参数输出，无人机将无法维持平稳，甚至会发生坠落危险。而基于本发明实施例所述技术方案，可以通过增大第二机翼112的转速参数，增加其动力输出，以降低或是消除由于第一机翼111的变形对平稳条件的不利影响，使得无人机整体收到所有机翼提供的总动力适配于所述可移动装置11的重心位置，仍然可以保持无人机的平稳，进而使得无人机满足平稳条件。此时，不局限于仅仅增大第二机翼112的转速参数，还可以降低增大第二机翼112的转速参数同时降低第三机翼113以及第四机翼114的转速参数，还可以仅仅通过降低第三机翼113以及第四机翼114的转速参数，以降低或是消除由于第一机翼111的变形对平稳条件的不利影响，使得无人机整体收到所有机翼提供的总动力适配于所述可移动装置11的重心位置，仍然可以保持无人机的平稳，使得无人机满足平稳条件。

或者，当风力改变时，会破坏可移动装置的平稳条件，显然，如果各机翼仍然按照设定的转速参数输出，无人机将无法维持平稳，甚至会发生坠落危险。而基于本发明实施例所述技术方案，基于风力改变，可以通过适应性调整相应第一部件的转速参数，以降低或是消除由于风力改变对平稳条件的不利影响，使得无人机整体收到所有机翼提供的总动力适配于所述可移动装置11的重心位置，仍然可以保持无人机的平稳，使得无人机满足平稳条件。

当所述调节装置13调节所述角度参数，使得所述可移动装置满足所述平稳条件时，可移动装置中第一部件11的角度参数可以调节的，通过改变第一部件11的角度参数以使得所述可移动装置满足所述平稳条件。如当所述可移动装置为图2所示的无人机时，所述角度参数为机翼的螺旋桨115相对于所述可移动装置的设备本体116的角度参数。通过调节所述角度参数可以调节各个机翼为无人机提供动力的方向。这样，当发生可移动装置中结构件的发生形变损坏、提供动力的第一部件发生动力输出异常以及风力的改变等问题时，可以通过调节机翼的角度参数使得无人机保持平稳，以使得无人机满足平稳条件。

还可以同时调节机翼的角度参数以及转速参数，使得所述机翼提供的合力适配于所述可移动装置11的重心位置，以使得所述无人机满足平稳条件，保持其平稳。

在上述实施方式中，以第一部件11为无人机的机翼为例进行说明，在其他实施方式中，第一部件11还可以为喷气动力部件、轮子动力部件或是仿生移动装置的动力机械腿或是动力机械翅膀等。同样，通过调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者，即可使得所述第一部件11提供的合力适配于所述可移动装置11的重心位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者，即使得所述第一部件11提供的合力适配于所述可移动装置11的重心位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件时，不改变可移动装置发生故障后的重心位置，只是通过调节第一部件11提供的合力(调节合力的大小和/或方向)使得合力适配于所述可移动装置11发生故障后的重心位置。其他实施方式中，还可以基于可移动装置的偏移角度，调节所述第一部件11相对于所述设备本体位置，以改变所述可移动装置的重心位置，使得第一部件11提供的合力适配于可移动装置的重心位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。

此时，在本发明实施例所述可移动装置包括一设备本体；所述第一部件11与所述设备本体连接。当所述可移动装置不满足所述平稳条件时，所述调节部件12用于调节所述第一部件11相对于所述设备本体位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。也就是说，当所述可移动装置不满足所述平稳条件时，可以通过调节所述第一部件11相对于所述设备本体位置，为了使得所述第一部件11提供的合力适配于所述可移动装置11的重心位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。

为了便于调节所述第一部件11相对于所述设备本体位置，所述设备本体上具有轨道，所述第一部件11设置在所述轨道上，所述调节部件13通过控制所述第一部件11在所述轨道内滑动调节所述第一部件11相对于所述设备本体的位置；或，所述第一部件11与所述设备本体通过铰接部件连接，所述调节部件13通过控制所述铰接部件调节所述第一部件11相对于所述设备本体的位置；或，所述第一部件11为可弯折部件，所述调节部件13通过控制所述第一部件11的弯折角度调节所述第一部件11相对于所述设备本体的位置。

例如，对于如图2所示的无人机，当第四机翼114突然损毁时，导致重心由a点移动到b点，使得重心偏向第二机翼112，无人机会发生翻转问题。显然，如果各机翼仍然按照设定的转速参数输出，无人机将无法维持平稳，甚至会发生坠落危险。而基于本发明实施例所述技术方案，可以通过调节第一机翼111以及第三机翼113相对于设备本体116的相对位置，使得故障后的重心由b点再次变为a点，以使得无人机满足平稳条件，具体的，可以调节第一机翼111以及第三机翼113均朝向第一机翼111原有位置移动一定距离，使得重心由b点再次变为a点，进而使得机翼提供的合力适配于重心位置。

需要说明的是，当调节所述第一部件11相对于设备本体116的位置，以使得可移动装置满足稳定条件时，还可以同时调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者。

在上述实施方式中以无人机进行具体实施例说明，在其他实施方式中，可移动装置还可以为平衡车，此时第一部件为平衡车的轮子动力部件，可以通过调节轮子动力部件相对于设备本体的位置参数、轮子动力部件的转速参数以及轮子动力部件的角度参数中的至少一个使得平衡车满足平稳条件。如当调节轮子动力部件的转速参数时，可以通过增大或是减小部分轮子动力部件的转速，使得平衡车满足平稳条件，维持平衡车在不平整路面上的平稳前进。如当调节轮子动力部件相对于设备本体的位置参数时，可以通过调节轮子相对于设备本体的高低位置，使得平衡车满足平稳条件，维持平衡车在不平整路面上的平稳前进。

需要说明的是，在本发明是实例所述可移动装置中，可以通过集成在所述可移动装置中的控制器判断所述可移动装置是否满足平稳条件，在不满足所述平稳条件时，向所述调节部件发送控制指令，以使得所述调节部件通过控制调节所述第一部件，使得所述可移动装置满足所述平稳条件，以使得所述可移动装置维持平稳，所述控制器与所述条件部件13以及所述检测部件12连接。或者，通过一与所述可移动装置分离的控制器判断所述可移动装置是否满足平稳条件，在不满足所述平稳条件时，向所述调节部件发送控制指令。所述可移动装置中集成有无线通信模块，无线通信模块与所述条件部件13以及所述检测部件12连接，无线通信模块用于获取所述控制指令，将该控制指令发送给所述调节部件13，还可用于获取所述检测参数，将所述检测参数发送给所述控制器。

通过上述描述可知，本发明实施例所述可移动装置中，可以通过调节第一部件11，使得第一部件11提供的合力适配于可移动装置的重心，以使得所述可移动装置满足所述平稳条件，无需单独设置用于调节平稳的平稳部件，实现方式简单，制作成本低。在调节第一部件11提供的合力和/或可移动装置的重心位置时，需要基于当前风力以及风向进行调节，以保持调节精度，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。可以通过集成在可移动装置中的相对应的传感器检测风向以及风力。

基于上述可移动装置实施例，本发明另一实施例还提供了一种控制方法，所述控制方法用于上述可移动装置，所述控制方法如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种控制方法的流程示意图，该控制方法包括：

步骤s11：获取检测参数。

可选的，所述获取检测参数包括：获取所述可移动装置的姿态参数、所述第一部件的转速参数和所述第一部件的角度参数中的至少一者。

步骤s12：基于所述检测参数判断所述可移动装置是否满足平稳条件。

步骤s13：在判定不满足所述平稳条件时，通过控制调节所述第一部件，使得所述可移动装置满足所述平稳条件，以使得所述可移动装置维持平稳。

可选的，所述通过控制调节所述第一部件包括：调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者，以调节所述可移动装置的姿态，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。

如上述实施例所述，当所述可移动装置包括一设备本体，所述第一部件与所述设备本体连接时，所述通过控制调节所述第一部件包括：调节所述第一部件相对于所述设备本体上的位置，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。在调节所述第一部件相对于所述设备本体上的位置时，还可以同时调节所述转速参数以及所述角度参数中的至少一者，以调节所述可移动装置的姿态，使得所述可移动装置满足所述平稳条件。调节所述第一部件相对于所述设备本体上的位置包括：基于所述检测参数确定所述可移动装置的重心以及偏移角度；基于所述重心以及所述偏移角度，调整所述第一部件相对于所述设备本体的位置。

本发明实施例所述控制方法中，通过调节调节第一部件，使得第一部件提供的合力适配于可移动装置的重心，以使得所述可移动装置满足所述平稳条件，无需单独设置用于调节平稳的平稳部件，实现方式简单，降低了可移动装置的制作成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的控制方法而言，由于其与实施例公开的可移动装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见可移动装置部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。