一种机器人行走控制方法及机器人与流程

[0001]
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人行走控制方法及机器人。


背景技术：

[0002]
随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，越来越多的中产民众希望从室内清洁这项繁重的工作中解放，因此，购买清洁机器人帮助他们解决室内日常清洁问题成为最佳选择。
[0003]
通常地，机器人按照弓字型在室内行走，以完成清扫工作。当机器人遇到障碍物时，机器人需要转圆拐弯，以切换行走方向。
[0004]
由于机器人不同结构存在差异，并且机器人的重心未必在机器人中心位置，此种情况会导致两个行走轮各自所受到的摩擦力不一致，若采用预设固定速度控制机器人转圆，由于两轮所受摩擦力不同，此种作法会导致机器人转圆时的行走路径出现异常，容易偏离目标位置。


技术实现要素：

[0005]
本发明实施例的一个目的旨在提供一种机器人行走控制方法及机器人，所述机器人作圆周运动的效果比较好。
[0006]
在第一方面，一种机器人行走控制方法，包括：
[0007]
计算所述机器人在目标圆弧路径行走时，相对所述目标圆弧路径的偏移观测量；
[0008]
根据所述偏移观测量，闭环控制所述机器人，以使所述机器人继续在所述目标圆弧路径上行走。
[0009]
可选地，所述计算所述机器人在目标圆弧路径行走时，相对所述目标圆弧路径的偏移观测量包括：
[0010]
计算所述机器人一直在目标圆弧路径行走时的标准观测量；
[0011]
获取所述机器人在当前位置下的当前观测量；
[0012]
根据所述标准观测量与所述当前观测量，计算在所述当前位置下的偏移观测量。
[0013]
可选地，所述计算所述机器人一直在目标圆弧路径行走时的标准观测量包括：
[0014]
确定所述目标圆弧路径在水平方向上的投影长度，以及所述目标圆弧路径对应的目标角度；
[0015]
将所述目标角度除以所述投影长度，得到标准观测量。
[0016]
可选地，所述目标圆弧路径为半圆，所述投影长度为所述半圆的直径，所述目标角度为180度。
[0017]
可选地，所述获取所述机器人在当前位置下的当前观测量包括：
[0018]
获取所述机器人行走至当前位置时的旋转角度，以及所述当前位置相对初始位置的位置偏差；
[0019]
将所述旋转角度除以所述位置偏差，得到当前观测量。
[0020]
可选地，所述获取所述当前位置相对初始位置的位置偏差包括：
[0021]
确定所述初始位置在水平方向上的初始距离分量，以及所述当前位置在所述水平方向上的当前距离分量；
[0022]
将所述当前距离分量减去所述初始距离分量，得到相减结果，并选择所述相减结果的绝对值作为位置偏差。
[0023]
可选地，所述根据所述标准观测量与所述当前观测量，计算在所述当前位置下的偏移观测量包括：
[0024]
将所述当前观测量减去所述标准观测量，得到在所述当前位置下的偏移观测量。
[0025]
可选地，所述根据所述偏移观测量，闭环控制所述机器人，以使所述机器人继续在所述目标圆弧路径上行走包括：
[0026]
判断所述偏移观测量是否等于预设阈值；
[0027]
若是，按照当前角速度，闭环控制所述机器人，以使所述机器人继续在所述目标圆弧路径上行走；
[0028]
若否，判断所述偏移观测量是否大于所述预设阈值；
[0029]
若大于所述预设阈值，减小当前角速度，并闭环控制所述机器人，以使所述机器人继续在所述目标圆弧路径上行走；
[0030]
若小于所述预设阈值，增大当前角速度，并闭环控制所述机器人，以使所述机器人继续在所述目标圆弧路径上行走。
[0031]
可选地，所述闭环控制所述机器人，以使所述机器人继续在所述目标圆弧路径上行走包括：
[0032]
根据pid算法，控制所述机器人，以使所述机器人继续在所述目标圆弧路径上行走。
[0033]
在第二方面，一种非易失性可读存储介质，所述非易失性可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使机器人执行所述的机器人行走控制方法。
[0034]
在第三方面，本发明实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被机器人执行时，使机器人执行所述机器人行走控制方法。
[0035]
在第五方面，一种机器人，包括：
[0036]
至少一个处理器；以及，
[0037]
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0038]
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行任一项所述的机器人行走控制方法。
[0039]
本发明与现有技术相比至少具有以下有益效果：在本发明实施例提供的机器人行走控制方法中，首先，计算机器人在目标圆弧路径行走时，相对目标圆弧路径的偏移观测量。其次，根据偏移观测量，闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走。本实施例以偏移观测量为输入，闭环负反馈地控制机器人，使得机器人能够可靠稳定地保持在目标圆弧路径上行走，因此，本实施例提供的方法控制机器人作圆周运动的效果比较好。
附图说明
[0040]
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0041]
图1是本发明实施例提供的一种机器人的电路结构示意图；
[0042]
图2是本发明实施例提供的机器人与外部终端之间的通信架构图；
[0043]
图3是本发明实施例提供的一种机器人行走控制方法的流程示意图；
[0044]
图4是本发明实施例提供的机器人在室内空间作弓字形运动的场景示意图；
[0045]
图5是本发明实施例提供的机器人绕开桌柱的场景示意图；
[0046]
图6是图3所示的步骤s31的流程示意图；
[0047]
图7是本发明实施例提供的机器人在目标圆弧路径上行走的示意图，其中，图7包括初始位置与当前位置的位置信息；
[0048]
图8是图3所示的步骤s32的流程示意图；
[0049]
图9是本发明实施例提供的机器人在目标圆弧路径上行走的示意图，其中，目标圆弧路径为半圆；
[0050]
图10是本发明实施例提供的机器人在图9中作匀速圆周运动的示意图；
[0051]
图11是本发明实施例提供的一种机器人行走控制装置的结构示意图；
[0052]
图12是图11所示的偏移量计算模块的结构示意图；
[0053]
图13是本发明另一实施例提供的一种机器人的电路结构示意图。
具体实施方式
[0054]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0055]
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
[0056]
本发明实施例的机器人可以被构造成任何合适形状，以便实现特定业务功能操作，例如，在一些实施例中，本发明机器人包括且不限于清洁机器人、宠物机器人、搬运机器人以及看护机器人等等，其中，清洁机器人包括且不限于扫地机器人、吸尘机器人、拖地机器人以及洗地机器人等等。
[0057]
请参阅图1，在一些实施例中，机器人100包括：控制单元11、传感单元12、无线通信单元13、清洁单元14以及驱动单元15。
[0058]
控制单元11作为机器人100的控制核心，可以采用多种路径规划算法控制机器人实施遍历工作，例如，在一些实施例中，控制单元11采用slam(simultaneous localization and mapping，即时定位与建图技术)技术，根据环境数据构建地图和定位。控制单元11基于
被建立好的地图以及机器人的位置，通过全覆盖路径规划算法指示机器人完全遍历一个环境空间。例如，在机器人100遍历时，传感单元12获取遍历区域的图像，其中，该遍历区域的图像可以为整片遍历区域的图像，亦可以为整片遍历区域中局部遍历区域的图像。控制单元11根据遍历区域的图像生成地图，该地图已指示机器人100需要遍历的区域以及位于遍历区域中的障碍物所在的坐标位置。当机器人100每遍历完一个位置或区域后，机器人100基于该地图，标记该位置或区域已被遍历。并且，由于障碍物在地图中是以坐标方式被标记，机器人遍历时，可以根据当前位置对应的坐标点与障碍物涉及的坐标点，判断与障碍物之间的距离，从而实现环绕障碍物作遍历工作。同理，位置或区域已遍历而被标记后，当机器人100下一个位置将会移动至该位置或该区域时，机器人100基于该地图以及该位置或该区域的标记，作出转弯调头或者停止遍历的策略。
[0059]
在一些实施例中，控制单元11可以为通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acorn risc machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制单元11还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制单元11也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
[0060]
传感单元12用于采集机器人100的一些运动参数及环境空间各类数据，传感单元12包括各类合适传感器，诸如惯性测量单元(inertial measurement unit，imu)、陀螺仪、磁场计、加速度计或速度计、激光雷达或者声波雷达等等。
[0061]
在一些实施例中，控制单元11采用slam(simultaneous localization and mapping，即时定位与建图技术)技术，根据环境数据构建地图和定位。控制单元11基于被建立好的地图以及机器人的位置，通过全覆盖路径规划算法指示机器人完全遍历一个环境空间。例如，在机器人100遍历时，传感单元12获取遍历区域的信息，其中，该遍历区域的信息可以为整片遍历区域的信息，亦可以为整片遍历区域中局部遍历区域的信息。控制单元11根据遍历区域的信息生成地图，该地图已指示机器人100需要遍历的区域以及位于遍历区域中的障碍物所在的坐标位置。当机器人100每遍历完一个位置或区域后，机器人100基于该地图，标记该位置或区域已被遍历。并且，由于障碍物在地图中是以坐标方式被标记，机器人遍历时，可以根据当前位置对应的坐标点与障碍物涉及的坐标点，判断与障碍物之间的距离，从而实现环绕障碍物作遍历工作。同理，位置或区域已遍历而被标记后，当机器人100下一个位置将会移动至该位置或该区域时，机器人100基于该地图以及该位置或该区域的标记，作出转弯调头或者停止遍历的策略。
[0062]
可以理解的是，控制单元11还可以根据多种方式识别已遍历位置或区域，或者，识别障碍物，从而作出满足产品需求的控制策略。
[0063]
请参阅图2，在一些实施例中，机器人100通过无线通信单元13与外部终端200无线通信，无线通信单元13与控制单元11电连接。遍历时，用户通过外部终端200向机器人100发送控制指令，无线通信单元13接收控制指令并向控制单元11发送该控制指令，控制单元11根据该控制指令控制机器人100完成遍历工作。
[0064]
在一些实施例中，外部终端200包括且不限于智能手机、遥控器、智能平板等等终端。
[0065]
在一些实施例中，无线通信单元13包括广播接收模块、移动通信模块、无线互联网模块、短距离通信模块和定位信息模块的其中一种或多种的组合。
[0066]
清洁单元14用于清洁地面，清洁单元14可被配置成任意清洁结构，例如，在一些实施例中，清洁单元14包括清洁电机及辊刷，辊刷的表面设置有清洁部，辊刷通过驱动机构与清洁电机连接，清洁电机与控制单元连接，控制单元可以向清洁电机发送指令，控制清洁电机驱动辊刷转动，使得其清洁部能够有效地清洁地面。
[0067]
驱动单元15用于驱动机器人100行进或后退，清洁时，控制单元11向驱动单元15发送控制指令，驱动单元15根据控制指令带动清洁单元14完成清洁工作。
[0068]
在一些实施例中，驱动单元15分为左轮驱动单元和右轮驱动单元。以左轮驱动单元为例，其包括电机、轮驱动机构、左轮，电机的转轴与轮驱动机构连接，左轮与轮驱动机构连接，电机与控制单元连接，电机接收控制单元11发送的控制指令而转动其转轴，并通过轮驱动机构将扭矩传输至左轮，实现左轮的转动；同时结合右驱动单元，从而驱动机器人100行进或后退。
[0069]
本发明实施例提供一种机器人行走控制方法，请参阅图3，机器人行走控制方法s300包括：
[0070]
s31、计算机器人在目标圆弧路径行走时，相对目标圆弧路径的偏移观测量；
[0071]
在本实施例中，一般的，机器人实施相应作业活动时，其可以为后续的行走预先规划行走策略，例如，机器人躲避障碍物时，其可以预先规划绕开障碍物的行走策略。再例如，机器人实施清扫作业时，其可以预先规划弓字形行走策略。
[0072]
机器人在实施行走策略时，可以根据行走策略，进一步规划行走路径，例如，在弓字形行走策略中，机器人需要切换行走方向时，可以在方向切换过渡处规划目标圆弧路径，后续机器人按照目标圆弧路径行走时，便可以实现行走方向的切换。
[0073]
再例如，在绕开障碍物的行走策略中，机器人绕开障碍物时，可以估测障碍物的占地尺寸，然后根据障碍物的占地尺寸规划目标圆弧路径，其中，所述目标圆弧路径的直径大于障碍物的占地尺寸，后续机器人按照目标圆弧路径行走时，便可以绕开障碍物。
[0074]
因此，目标圆弧路径用于指示机器人的行走，在一些实施例中，目标圆弧路径由机器人自定义，其可以以机器人为起点，规划具有一定长度半径的圆弧。在目标圆弧路径中，每个位置点的曲率皆相等。
[0075]
可以理解的是，目标圆弧路径可以是全圆，亦可以是半圆，还可以是具有一定弧度的圆弧，诸如10度、45度、90度或120度等弧度的圆弧。
[0076]
在本实施例中，偏移观测量用于指示机器人在目标圆弧路径行走时，偏离目标圆弧路径的情况。考虑到机器人本身构造所带来的误差、传感器误差、环境因素等原因，虽然机器人已规划目标圆弧路径，并期望一直在目标圆弧路径上行走，但是，受限于上述各种因素，机器人行走时可以偏离目标圆弧路径，于是，本实施例使用偏移观测量来表征此类情况。
[0077]
可以理解的是，即使机器人在目标圆弧路径上，此时偏移观测量也有值，只是为0，为0的偏移观测量亦可以评价机器人与目标圆弧路径之间的偏移情况。
[0078]
还可以理解的是，偏移观测量可由具有不同属性的各类约束因子来代替，或者，由各类约束因子经过数学上或算法上的推导或演变得到，例如，偏移观测量可以由圆心长度
与圆弧半径两者的差值来代替，其中，圆心长度为机器人到目标圆弧路径的圆心的距离，圆弧半径为目标圆弧路径的半径。
[0079]
在本实施例中，机器人通过各类传感器的传感器数据，计算偏移观测量，例如，机器人通过激光雷达或摄像模组的传感器数据，确定在室内空间的当前位置，或者，机器人通过陀螺仪或者惯性检测单元，确定在目标圆弧路径上行走时的旋转角度，机器人可以利用当前位置或旋转角度，结合已知的圆弧半径或者初始位置或圆心位置，计算偏移观测量。
[0080]
可以理解的是，本领域技术人员可以根据本实施例所公开的内容，自行选择约束因子计算偏移观测量。
[0081]
s32、根据偏移观测量，闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走。
[0082]
在本实施例中，为了保证机器人能够可靠并持续地在目标圆弧路径上行走，机器人执行闭环控制策略，亦即，机器人能够实时监控每个当前位置，采用闭环控制策略，使得机器人在行走过程中都能够可靠持续地行走在目标圆弧路径上。
[0083]
请参阅图4，机器人40在室内空间41内作弓字形直线行走，其中，当机器人40从直线42切换至直线43时，机器人40需要拐弯转圆。
[0084]
如前所述，机器人40自初始位置s0开始在目标圆弧路径44上行走，在行走的过程中，若使用传统技术控制机器人拐弯转圆时，机器人40可能行走至位置s1，亦即朝着背离目标圆弧路径44的圆心方向行走，或者，机器人40可能行走至位置s2，亦即朝着靠近目标圆弧路径44的圆心方向行走，上述两种情况都逐渐脱离目标圆弧路径，最终导致机器人40未能够拐弯转圆回到目标点，未能够实现直线42与直线43有效的切换。
[0085]
在本实施例中，一旦出现机器人40偏离至如位置s1或位置s2的情况，机器人能够通过根据偏移观测量，实施闭环控制，从而保证机器人40能够继续在目标圆弧路径44上行走，以便实现直线42与直线43有效的切换。
[0086]
请再参阅图5，机器人50需要绕开桌柱51，于是，机器人50规划目标圆弧路径52，只要机器人50在目标圆弧路径52上行走，机器人50便可以绕开桌柱51。在本实施例中，机器人50能够通过根据偏移观测量，实施闭环控制，从而保证机器人50能够继续在目标圆弧路径52上行走，以便绕开桌柱51。
[0087]
总体而言，本实施例以偏移观测量为输入，闭环负反馈地控制机器人，使得机器人能够可靠稳定地保持在目标圆弧路径上行走，因此，本实施例提供的方法控制机器人作圆周运动的效果比较好。
[0088]
在一些实施例中，请参阅图6，步骤s31包括：
[0089]
s311、计算机器人一直在目标圆弧路径行走时的标准观测量；
[0090]
s312、获取机器人在当前位置下的当前观测量；
[0091]
s313、根据标准观测量与当前观测量，计算在当前位置下的偏移观测量。
[0092]
在本实施例中，机器人可以预先规划目标圆弧路径，于是，机器人便可以根据目标圆弧路径，计算标准观测量，例如，可以选择目标圆弧路径的旋转半径r作为标准观测量。
[0093]
可以理解的是，还可以选择其它约束因子或由各类约束因子经过数学上或算法上的推导或演变得到的结果作为标准观测量，例如，首先，机器人确定目标圆弧路径在水平方向上的投影长度以及目标圆弧路径对应的目标角度。其次，机器人将目标角度除以投影长度，得到标准观测量。
[0094]
在一些实施例中，目标圆弧路径可以选择具有任意弧度的圆弧路径，相应的，投影长度亦随着目标圆弧路径的圆周长度不同而不同，例如，在一些实施例中，目标圆弧路径为半圆，投影长度为所述半圆的直径，目标角度为180度。
[0095]
可以理解的是，对于每次的目标圆弧路径而言，标准观测量为定值，标准观测量可以用于作为评价机器人相对目标圆弧路径的偏离情况的基准量。
[0096]
在本实施例中，当前观测量为机器人在当前位置下的实时观测量，不同位置对应不同当前观测量，可以理解的是，此处位置可以是在目标圆弧路径上，亦可以是不在目标圆弧路径上。
[0097]
获取当前观测量时，机器人可以借助各类传感器采集的传感器数据来计算当前观测量，例如，利用slam技术，借助激光雷达或摄像模组等传感器，机器人可以定位到当前位置，并计算当前位置距离目标圆弧路径的圆心距离，以此作为当前观测量。再例如，利用惯性检测单元，检测机器人自初始位置开始，旋转到当前位置的旋转角度，并将旋转角度作为当前观测量。
[0098]
可以理解的是，还可以选择其它约束因子或由各类约束因子经过数学上或算法上的推导或演变得到的结果作为当前观测量。例如，首先，机器人获取机器人行走至当前位置时的旋转角度以及当前位置相对初始位置的位置偏差，举例而言，机器人确定初始位置在水平方向上的初始距离分量以及当前位置在水平方向上的当前距离分量，将当前距离分量减去初始距离分量，得到相减结果，并选择相减结果的绝对值作为位置偏差。其中，初始位置为机器人在目标圆弧路径的起点，可以理解的是，当机器人的初始位置恰好在水平方向时，初始位置的距离为初始距离分量。
[0099]
再举例而言，机器人确定初始位置在竖直方向上的初始距离分量以及当前位置在竖直方向上的当前距离分量，将当前距离分量减去初始距离分量，得到相减结果，并选择相减结果的绝对值作为位置偏差。
[0100]
其次，机器人得到位置偏差后，将旋转角度除以位置偏差，得到当前观测量。
[0101]
请参阅图7，机器人需要拐弯转圆时，首先，以初始位置(x0，y0)作目标圆弧路径的起点，其中，初始位置(x0，y0)位于水平方向上，目标圆弧路径为半圆，投影长度为直径2r，目标角度为180度，因此，标准观测量s＝180/2r。
[0102]
当机器人行走至当前位置(x1，y1)时，机器人行走至当前位置时的旋转角度为θ，当前位置在水平方向上的当前距离分量为x1，初始位置在水平方向上的初始距离分量为x0，于是，位置偏差为
△
x＝|x1-x0|，当前观测量c＝θ/
△
x。
[0103]
如前所述，标准观测量及当前观测量不仅引入了目标圆弧路径的投影长度及位置偏差作为约束因子，而且还引入了目标角度及旋转角度作为约束因子，进一步的，本实施例还将长度与角度作运算，以便综合各类约束因子，从而能够不仅可靠地判断出机器人相对目标圆弧路径在距离方面的偏差，而且还能够可靠地判断出机器人行走朝向方面的偏差，从而更为精确可靠地控制机器人持续在目标圆弧路径上行走。
[0104]
在本实施例中，机器人利用标准观测量与当前观测量，以计算在当前位置下的偏移观测量的方式比较繁多，例如，将当前观测量直接减去标准观测量，得到的结果作为在当前位置下偏移观测量。再例如，机器人考虑到累进计算误差的因素，可以将当前观测量乘以一定比例系数或者相加或相减预设差值，得到的结果再减去标准观测量，最终结果作为偏
移观测量。
[0105]
根据偏移观测量实施闭环控制的方式比较繁多，在一些实施例中，请参阅图8，步骤s32包括：
[0106]
s321、判断偏移观测量是否等于预设阈值，若是，跳转至s322，若否，跳转至s323；
[0107]
s322、若是，按照当前角速度，闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走；
[0108]
s323、若否，判断偏移观测量是否大于预设阈值，若是，跳转至s324，若否，跳转至s325；
[0109]
s324、若大于预设阈值，减小当前角速度，并闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走；
[0110]
s325、若小于预设阈值，增大当前角速度，并闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走。
[0111]
在一些实施例中，其可以根据pi d算法控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走，例如，下一次的角速度＝当前角速度+u(k)，其中，u(k)可以采用任意合适的pid算法，在本实施例中，u(k)采用增量式pid算法，其中，u(k)的公式如下：
[0112]
u(k)＝kp*(e(k-1)-e(k))+ki*e(k)+kd*(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))，其中，kp为比例系数，ki为积分系数，kd为微分系数，e(k-1)为第k-1时刻偏移观测量的误差，e(k)为第k时刻偏移观测量的误差，e(k-2)为第k-2时刻偏移观测量的误差。
[0113]
再例如，下一次的角速度＝当前角速度+p*(c-s)，其中，p是比例系数，c为当前观测量，s为标准观测量。
[0114]
在本实施例中，得到调整后的当前角速度后，机器人根据两轮差速模型，结合角速度与线速度，分别计算左轮速度与右轮速度，具体公式如下：vl＝v-(w*r)/2，vr＝v+(w*r)/2，其中，vi为左轮速度，vr为右轮速度，w为调整后的当前角速度，r为旋转半径，v为线速度，其中，v为给定量。于是，机器人便可以根据左轮速度与右轮速度，调整机器人的姿态及位置，使得机器人继续在目标圆弧路径上行走。
[0115]
请一并参阅图9与图10，经过闭环控制后，机器人91能够继续在目标圆弧路径92上行走，并且，机器人91还能够匀速地作圆周运动，从而避免外部干扰因素和机器人本身结构差异性所带来的控制不稳定，消除噪声，提高鲁棒性。
[0116]
需要说明的是，在上述各个实施方式中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施方式的描述可以理解，不同实施方式中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。
[0117]
作为本发明实施方式的另一方面，本发明实施方式提供一种机器人行走控制装置。其中，机器人行走控制装置可以为软件模块，所述软件模块包括若干指令，其存储在存储器内，处理器可以访问该存储器，调用指令进行执行，以完成上述各个实施方式所阐述的机器人行走控制方法。
[0118]
在一些实施方式中，机器人行走控制装置亦可以由硬件器件搭建成的，例如，机器人行走控制装置可以由一个或两个以上的芯片搭建而成，各个芯片可以互相协调工作，以完成上述各个实施方式所阐述的刀具状态监控方法。再例如，机器人行走控制装置还可以由各类逻辑器件搭建而成，诸如由通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路
(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acorn risc machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合而搭建成。
[0119]
请参阅图11，机器人行走控制装置600包括偏移量计算模块61与闭环控制模块62，偏移量计算模块61用于计算机器人在目标圆弧路径行走时，相对目标圆弧路径的偏移观测量。闭环控制模块62用于根据偏移观测量，闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走。
[0120]
因此，本实施例以偏移观测量为输入，闭环负反馈地控制机器人，使得机器人能够可靠稳定地保持在目标圆弧路径上行走，因此，本实施例提供的装置控制机器人作圆周运动的效果比较好。
[0121]
在一些实施例中，请参阅图12，偏移量计算模块61包括标准计算单元611、获取单元612及偏移计算单元613。标准计算单元611用于计算机器人一直在目标圆弧路径行走时的标准观测量，获取单元612用于获取机器人在当前位置下的当前观测量，偏移计算单元613用于根据标准观测量与当前观测量，计算在当前位置下的偏移观测量。
[0122]
在一些实施例中，标准计算单元611具体用于：确定目标圆弧路径在水平方向上的投影长度，以及目标圆弧路径对应的目标角度，将目标角度除以投影长度，得到标准观测量。
[0123]
在一些实施例中，目标圆弧路径为半圆，投影长度为半圆的直径，目标角度为180度。
[0124]
在一些实施例中，获取单元612具体用于获取机器人行走至当前位置时的旋转角度，以及当前位置相对初始位置的位置偏差，将旋转角度除以位置偏差，得到当前观测量。
[0125]
在一些实施例中，获取单元612还具体用于：确定初始位置在水平方向上的初始距离分量，以及当前位置在水平方向上的当前距离分量，将当前距离分量减去初始距离分量，得到相减结果，并选择相减结果的绝对值作为位置偏差。
[0126]
在一些实施例中，偏移计算单元613具体用于将当前观测量减去标准观测量，得到在当前位置下的偏移观测量。
[0127]
在一些实施例中，闭环控制模块62具体用于：判断偏移观测量是否等于预设阈值，若是，按照当前角速度，闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走，若否，判断偏移观测量是否大于预设阈值，若大于预设阈值，减小当前角速度，并闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走，若小于预设阈值，增大当前角速度，并闭环控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走。
[0128]
在一些实施例中，闭环控制模块62具体用于：根据pid算法，控制机器人，以使机器人继续在目标圆弧路径上行走。
[0129]
需要说明的是，上述机器人行走控制装置可执行本发明实施方式所提供的机器人行走控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在机器人行走控制装置实施方式中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施方式所提供的机器人行走控制方法。
[0130]
请参阅图13，图13是本发明实施例提供的一种机器人的电路结构示意图。如图13所示，机器人700包括一个或多个处理器71以及存储器72。其中，图13中以一个处理器71为例。
[0131]
处理器71和存储器72可以通过总线或者其他方式连接，图13中以通过总线连接为
例。
[0132]
存储器72作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的机器人行走控制方法对应的程序指令/模块。处理器71通过运行存储在存储器72中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行机器人行走控制装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例提供的机器人行走控制方法以及上述装置实施例的各个模块或单元的功能。
[0133]
存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器72可选包括相对于处理器71远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器71。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0134]
所述程序指令/模块存储在所述存储器72中，当被所述一个或者多个处理器71执行时，执行上述任意方法实施例中的机器人行走控制方法。
[0135]
本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图7中的一个处理器71，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的机器人行走控制方法。
[0136]
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被机器人执行时，使所述机器人执行上述任意方法实施例中的机器人行走控制方法。
[0137]
以上所描述的装置或设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0138]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0139]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。