本申请属于智能机器人技术领域，特别是涉及一种智能机器人的坡地行驶控制方法和系统。
背景技术：
随着科学技术的进步，智能机器人的应用也越来越广泛。目前的智能机器人可以帮助人们进行家庭清洁、安保等方面的工作。
智能机器人，目前已经基本实现在平地上的自动化移动，例如一种智能机器人可以包括前轮和后轮，后轮采用电气控制、前轮采用万向轮的支撑结构，在行驶过程中的前进、后退、转弯等动作主要凭靠智能机器人后轮的左右电机来实现。一般的，左右电机采用的pwm(脉冲宽度调制，单位时间内脉冲宽度等效于与脉宽参数有关的电压)技术是一种常见的电机转速控制技术，在智能机器人行驶方面用于控制左右轮电机的转速。
然而，现实的家庭环境，尤其是带户外花园的环境，并不总是平地的工作环境，某些地方可能会有坡地等复杂的地形。智能机器人在这些环境下就难以实现自动化地巡航工作，故需要提供一种供智能机器人在坡地上行走的方法。
技术实现要素：
有鉴于此，本申请所要解决的是现有智能机器人在坡地的复杂环境下难以实现自动化巡航工作的问题。本发明提供了一种智能机器人的坡地行驶控制方法和系统，可以使智能机器人在有坡地的复杂地形环境下安全行驶，避免在坡地发生滑坡，保证智能机器人的自动巡航工作。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案得以实现：
一种智能机器人的坡地行驶控制方法，所述方法包括：
根据预设的初始航向角控制所述智能机器人在原始航线上匀速直线行驶；
检测是否存在滑坡行驶的标志位；若否，则处理当前采集的三轴角速度和三轴加速度，并在判定所述智能机器人结束滑坡时生成所述滑坡行驶的标志位和计算得到滑坡位移；若是，则执行下一步骤；
根据计算获得的与所述滑坡行驶的标志位对应的滑坡方向，将所述智能机器人的行驶方向调整至与所述原始航线垂直并实时记录采集获得的所述三轴角速度和所述三轴加速度；
根据当前记录的所述三轴加速度和所述三轴角速度，计算得到所述智能机器人在所述滑坡方向上的实时调整位移；
根据实时记录的所述三轴角速度和所述三轴加速度，实时调整所述智能机器人的行驶方向和行驶速度，直到所述实时调整位移为零值时，对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零。
在一个实施例中，所述处理当前采集的三轴角速度和三轴加速度，并在判定所述智能机器人结束滑坡时生成所述滑坡行驶的标志位和计算得到滑坡位移的步骤，具体包括：
根据实时采集的所述三轴加速度在所述滑坡方向上的滑坡加速度，判断所述智能机器人是否在滑坡行驶；若是，则执行下述第二个步骤；若否，则执行下述第三个步骤；
记录滑坡开始时刻，根据当前记录的三轴角速度和三轴加速度计算并保存所述智能机器人从所述滑坡开始时刻起在所述滑坡方向上的滑坡加速度；
检测所述智能机器人在水平面上是否存在水平滑坡加速度；若否，则返回；若是，则执行下述第四个步骤；
记录滑坡结束时刻，计算得到滑坡时间，并根据所述滑坡时间和在所述滑坡时间内的所述水平滑坡加速度，计算并记录平均滑坡加速度和滑坡位移；
清零所述水平滑坡加速度，生成所述滑坡行驶的标志位。
在一个实施例中，所述根据实时记录的所述三轴角速度和所述三轴加速度，实时调整所述智能机器人的行驶方向和行驶速度，直到所述实时调整位移为零值时，对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零的步骤，包括：
根据预设的时间间隔，对每一时刻的所述三轴加速度中的所述滑坡加速度、所述原始航线所在方向上的航向加速度和所述三轴角速度中的横滚角进行实时采样，计算得到各个时间间隔内的位移调整变化量，并进一步计算得到当前时刻的平均调整航向加速度、平均目标航向加速度；
判断所述滑坡位移与当前各个时间间隔内累计获得的所述实时调整位移是否大小相同；若是，则对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零，并返回；若否，则执行下述第三个步骤；
判断所述平均调整航向加速度与所述平均目标航向加速度是否相同；若是，则通过pwm信号控制所述智能机器人的外轮转速大于内轮转速；若否，则通过pwm信号控制所述智能机器人的外轮转速小于内轮转速。
一种智能机器人的坡地行驶控制系统，包括三轴加速度和三轴角速度，并将所述三轴加速度和所述三轴角速度发送到所述mcu控制模块；
所述mcu控制模块设有平稳行驶驱动子模块、标志位检测与处理子模块、滑坡调整驱动子模块；
所述平稳行驶驱动子模块，用于根据预设的初始航向角控制所述智能机器人在原始航线上匀速直线行驶；
所述标志位检测与处理子模块，用于在未检测到有滑坡行驶的标志位时，处理所述三轴加速度传感器当前采集的三轴加速度和所述三轴角速度传感器当前采集的三轴角速度，并在判定所述智能机器人结束滑坡时，生成所述滑坡行驶的标志位和计算得到滑坡位移；
所述标志位检测与处理子模块，还用于在检测到存在滑坡行驶的标志位时，计算获得与所述滑坡行驶的标志位对应的滑坡方向；
所述滑坡调整驱动子模块，用于根据所述滑坡方向将所述智能机器人的行驶方向调整至与所述原始航线垂直，并实时记录采集获得的所述三轴角速度和所述三轴加速度；
所述滑坡调整驱动子模块，还用于处理当前记录的所述三轴加速度和所述三轴角速度，计算得到所述智能机器人在所述滑坡方向上的实时调整位移；
所述滑坡调整驱动子模块，还用于根据实时记录的所述三轴角速度和所述三轴加速度，实时调整所述智能机器人的行驶方向和行驶速度，直到所述实时调整位移为零值时，对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零。
在一个实施例中，所述三轴加速度包含所述智能机器人在所述原始航线所在方向上的航向加速度、在所述滑坡方向上的滑坡加速度；所述三轴角速度包含航向角速度、横滚角速度，所述航向角速度、横滚角速度转化为航向角和横滚角，所述航向角包含所述初始航向角。
在一个实施例中，所述标志位检测与处理子模块设有滑坡行驶判定与处理子模块、数据记录与清零子模块，以及，标志位生成子模块；
所述滑坡行驶判定与处理子模块，用于在判定所述智能机器人在滑坡行驶时，根据实时采集的所述三轴加速度在所述滑坡方向上的滑坡加速度，先后驱动所述数据记录与清零子模块、所述平稳行驶驱动子模块工作；在判定所述智能机器人未在滑坡行驶、并检测到所述智能机器人在水平面上存在水平滑坡加速度时，驱动所述数据记录与清零子模块工作；在判定所述智能机器人未在滑坡行驶、并检测到未有记录的所述智能机器人在水平面上的水平滑坡加速度时，驱动所述平稳行驶驱动子模块工作；
所述数据记录与清零子模块，用于响应所述滑坡行驶判定与处理子模块的驱动，记录滑坡开始时刻，根据当前记录的三轴角速度和三轴加速度计算并保存所述智能机器人从所述滑坡开始时刻起在所述滑坡方向上的滑坡加速度，并驱动所述平稳行驶驱动子模块工作；记录滑坡结束时刻，计算得到滑坡时间，并根据所述滑坡时间和在所述滑坡时间内的所述水平滑坡加速度，计算并记录得到平均滑坡加速度和滑坡位移，清零所述水平滑坡加速度，驱动所述标志位生成子模块工作；
所述平稳行驶驱动子模块，用于响应所述滑坡行驶判定与处理子模块及所述数据记录与清零子模块的驱动，根据所述预设的初始航向角控制所述智能机器人在所述原始航线上匀速直线行驶；
所述标志位生成子模块，用于响应数据记录与清零子模块的驱动，生成所述滑坡行驶的标志位。
在一个实施例中，所述滑坡调整驱动子模块设有加速度计算子模块、判断与处理子模块和车轮驱动子模块；
所述加速度计算子模块，用于根据预设的时间间隔，对每一时刻的所述三轴加速度中的所述滑坡加速度、所述航向加速度和所述三轴角速度中的横滚角进行实时采样，计算得到各个时间间隔内的位移调整变化量，并进一步计算得到当前时刻的平均调整航向加速度、平均目标航向加速度；
所述判断与处理子模块，用于判定所述滑坡位移与当前各个时间间隔内的位移调整变化量累计的所述实时调整位移之间的差值大于0时，驱动所述数据记录与清零子模块工作；
所述数据记录与清零子模块，还用于响应所述判断与处理子模块的驱动，对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零；
所述判断与处理子模块，还用于在判定所述滑坡位移与当前各个时间间隔内累计的所述实时调整位移之间的差值小于或等于0，并且所述平均调整航向加速度与所述平均目标航向加速度之间的差值大于0时，驱动所述车轮驱动子模块工作；或者，在判定所述平均调整航向加速度与平均目标航向加速度之间的差值小于或等于0时，驱动所述车轮驱动子模块工作；
所述车轮驱动子模块，用于响应所述判断与处理子模块的驱动，通过pwm信号控制所述智能机器人的外轮转速大于内轮转速；或者，通过pwm信号控制所述智能机器人的外轮转速小于内轮转速。
在一个实施例中，还包括独立连接所述车轮驱动子模块的左后轮行驶电机和右后轮行驶电机；所述左后轮行驶电机，用于接收所述车轮驱动子模块发出的pwm信号，独立调整所述智能机器人的左后轮转速；所述右后轮行驶电机，用于接收所述车轮驱动子模块发出的pwm信号，独立调整所述智能机器人的右后轮转速。
与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：
1)本发明提供的一种智能机器人的坡地行驶控制方法与系统，在智能机器人发生滑坡偏离原始航线后，能够实时规划出最优的行驶路线，使得偏离的智能机器人能够最优地驶回原始航线。本发明提供的一种智能机器人的坡地行驶控制系统，设置的高可靠性的三轴加速度传感器、三轴角速度传感器及高精度的mcu控制模块使得智能机器人反应更灵敏、智能化程度更高能够极大地提高智机器人机对复杂工作环境的适应性，拓宽其适用范围。
当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为一个实施例中的智能机器人的坡地行驶控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
参见图1，在一个实施例中提供了一种智能机器人的坡地行驶控制方法。
一种智能机器人的坡地行驶控制方法，所述方法包括：
根据预设的初始航向角控制所述智能机器人在原始航线上匀速直线行驶；
检测是否存在滑坡行驶的标志位；若否，则处理当前采集的三轴角速度和三轴加速度，并在判定所述智能机器人结束滑坡时生成所述滑坡行驶的标志位和计算得到滑坡位移；若是，则执行下一步骤；
根据计算获得的与所述滑坡行驶的标志位对应的滑坡方向，将所述智能机器人的行驶方向调整至与所述原始航线垂直并实时记录采集获得的所述三轴角速度和所述三轴加速度；
根据当前记录的所述三轴加速度和所述三轴角速度，计算得到所述智能机器人在所述滑坡方向上的实时调整位移；
根据实时记录的所述三轴角速度和所述三轴加速度，实时调整所述智能机器人的行驶方向和行驶速度，直到所述实时调整位移为零值时，对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零。
在一个实施例中，所述处理当前采集的三轴角速度和三轴加速度，并在判定所述智能机器人结束滑坡时生成所述滑坡行驶的标志位和计算得到滑坡位移的步骤，具体包括：
根据实时采集的所述三轴加速度在所述滑坡方向上的滑坡加速度，判断所述智能机器人是否在滑坡行驶；若是，则执行下述第二个步骤；若否，则执行下述第三个步骤；
记录滑坡开始时刻，根据当前记录的三轴角速度和三轴加速度计算并保存所述智能机器人从所述滑坡开始时刻起在所述滑坡方向上的滑坡加速度；
检测所述智能机器人在水平面上是否存在水平滑坡加速度；若否，则返回；若是，则执行下述第四个步骤；
记录滑坡结束时刻，计算得到滑坡时间，并根据所述滑坡时间和在所述滑坡时间内的所述水平滑坡加速度，计算并记录平均滑坡加速度和滑坡位移；
清零所述水平滑坡加速度，生成所述滑坡行驶的标志位。
在一个实施例中，所述根据实时记录的所述三轴角速度和所述三轴加速度，实时调整所述智能机器人的行驶方向和行驶速度，直到所述实时调整位移为零值时，对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零的步骤，包括：
根据预设的时间间隔，对每一时刻的所述三轴加速度中的所述滑坡加速度、所述原始航线所在方向上的航向加速度和所述三轴角速度中的横滚角进行实时采样，计算得到各个时间间隔内的位移调整变化量，并进一步计算得到当前时刻的平均调整航向加速度、平均目标航向加速度；
判断所述滑坡位移与当前各个时间间隔内累计获得的所述实时调整位移是否大小相同；若是，则对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零，并返回；若否，则执行下述第三个步骤；
判断所述平均调整航向加速度与所述平均目标航向加速度是否相同；若是，则通过pwm信号控制所述智能机器人的外轮转速大于内轮转速；若否，则通过pwm信号控制所述智能机器人的外轮转速小于内轮转速。
一种智能机器人的坡地行驶控制系统，包括三轴加速度和三轴角速度，并将所述三轴加速度和所述三轴角速度发送到所述mcu控制模块；
所述mcu控制模块设有平稳行驶驱动子模块、标志位检测与处理子模块、滑坡调整驱动子模块；
所述平稳行驶驱动子模块，用于根据预设的初始航向角控制所述智能机器人在原始航线上匀速直线行驶；
所述标志位检测与处理子模块，用于在未检测到有滑坡行驶的标志位时，处理所述三轴加速度传感器当前采集的三轴加速度和所述三轴角速度传感器当前采集的三轴角速度，并在判定所述智能机器人结束滑坡时，生成所述滑坡行驶的标志位和计算得到滑坡位移；
所述标志位检测与处理子模块，还用于在检测到存在滑坡行驶的标志位时，计算获得与所述滑坡行驶的标志位对应的滑坡方向；
所述滑坡调整驱动子模块，用于根据所述滑坡方向将所述智能机器人的行驶方向调整至与所述原始航线垂直，并实时记录采集获得的所述三轴角速度和所述三轴加速度；
所述滑坡调整驱动子模块，还用于处理当前记录的所述三轴加速度和所述三轴角速度，计算得到所述智能机器人在所述滑坡方向上的实时调整位移；
所述滑坡调整驱动子模块，还用于根据实时记录的所述三轴角速度和所述三轴加速度，实时调整所述智能机器人的行驶方向和行驶速度，直到所述实时调整位移为零值时，对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零。
在一个实施例中，所述三轴加速度包含所述智能机器人在所述原始航线所在方向上的航向加速度、在所述滑坡方向上的滑坡加速度；所述三轴角速度包含航向角速度、横滚角速度，所述航向角速度、横滚角速度转化为航向角和横滚角，所述航向角包含所述初始航向角。
在一个实施例中，所述标志位检测与处理子模块设有滑坡行驶判定与处理子模块、数据记录与清零子模块，以及，标志位生成子模块；
所述滑坡行驶判定与处理子模块，用于在判定所述智能机器人在滑坡行驶时，根据实时采集的所述三轴加速度在所述滑坡方向上的滑坡加速度，先后驱动所述数据记录与清零子模块、所述平稳行驶驱动子模块工作；在判定所述智能机器人未在滑坡行驶、并检测到所述智能机器人在水平面上存在水平滑坡加速度时，驱动所述数据记录与清零子模块工作；在判定所述智能机器人未在滑坡行驶、并检测到未有记录的所述智能机器人在水平面上的水平滑坡加速度时，驱动所述平稳行驶驱动子模块工作；
所述数据记录与清零子模块，用于响应所述滑坡行驶判定与处理子模块的驱动，记录滑坡开始时刻，根据当前记录的三轴角速度和三轴加速度计算并保存所述智能机器人从所述滑坡开始时刻起在所述滑坡方向上的滑坡加速度，并驱动所述平稳行驶驱动子模块工作；记录滑坡结束时刻，计算得到滑坡时间，并根据所述滑坡时间和在所述滑坡时间内的所述水平滑坡加速度，计算并记录得到平均滑坡加速度和滑坡位移，清零所述水平滑坡加速度，驱动所述标志位生成子模块工作；
所述平稳行驶驱动子模块，用于响应所述滑坡行驶判定与处理子模块及所述数据记录与清零子模块的驱动，根据所述预设的初始航向角控制所述智能机器人在所述原始航线上匀速直线行驶；
所述标志位生成子模块，用于响应数据记录与清零子模块的驱动，生成所述滑坡行驶的标志位。
在一个实施例中，所述滑坡调整驱动子模块设有加速度计算子模块、判断与处理子模块和车轮驱动子模块；
所述加速度计算子模块，用于根据预设的时间间隔，对每一时刻的所述三轴加速度中的所述滑坡加速度、所述航向加速度和所述三轴角速度中的横滚角进行实时采样，计算得到各个时间间隔内的位移调整变化量，并进一步计算得到当前时刻的平均调整航向加速度、平均目标航向加速度；
所述判断与处理子模块，用于判定所述滑坡位移与当前各个时间间隔内的位移调整变化量累计的所述实时调整位移之间的差值大于0时，驱动所述数据记录与清零子模块工作；
所述数据记录与清零子模块，还用于响应所述判断与处理子模块的驱动，对所述滑坡位移和所述滑坡行驶的标志位清零；
所述判断与处理子模块，还用于在判定所述滑坡位移与当前各个时间间隔内累计的所述实时调整位移之间的差值小于或等于0，并且所述平均调整航向加速度与所述平均目标航向加速度之间的差值大于0时，驱动所述车轮驱动子模块工作；或者，在判定所述平均调整航向加速度与平均目标航向加速度之间的差值小于或等于0时，驱动所述车轮驱动子模块工作；
所述车轮驱动子模块，用于响应所述判断与处理子模块的驱动，通过pwm信号控制所述智能机器人的外轮转速大于内轮转速；或者，通过pwm信号控制所述智能机器人的外轮转速小于内轮转速。
在一个实施例中，还包括独立连接所述车轮驱动子模块的左后轮行驶电机和右后轮行驶电机；所述左后轮行驶电机，用于接收所述车轮驱动子模块发出的pwm信号，独立调整所述智能机器人的左后轮转速；所述右后轮行驶电机，用于接收所述车轮驱动子模块发出的pwm信号，独立调整所述智能机器人的右后轮转速。
本发明提供的一种智能机器人的坡地行驶控制方法与系统，在智能机器人发生滑坡偏离原始航线后，能够实时规划出最优的行驶路线，使得偏离的智能机器人能够最优地驶回原始航线。本发明提供的一种智能机器人的坡地行驶控制系统，设置的高可靠性的三轴加速度传感器、三轴角速度传感器及高精度的mcu控制模块使得智能机器人反应更灵敏、智能化程度更高。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。