一種控制方法及電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及控制技術，尤其涉及一種控制方法及電子設備。
【背景技術】
[0002] 兩輪機器人通過機器人的兩個輪子來驅動，這兩個輪子通常以差分驅動方式驅 動，機器人在進行轉彎時，需要通過瞬時調整兩個輪子的動力輸出來完成。但是，由于差分 驅動方式的特性，機器人的轉彎半徑與兩個輪子的速度是相關聯的，例如，機器人的轉彎半 徑小于輪間距時，兩個輪子的速度方向必須相反。基于此，當機器人以一定速度直行，并突 然需要以一定半徑轉彎時，難以實現平滑快速的轉彎。
【發明內容】
[0003] 為解決上述技術問題，本發明實施例提供了 一種控制方法及電子設備。
[0004] 本發明實施例提供給的控制方法應用于電子設備中，所述電子設備包括第一驅動 部位和第二驅動部位，所述電子設備能夠利用所述第一驅動部位和所述第二驅動部位進行 轉動以及平移；所述控制方法包括：
[0005] 獲取目標點的位置參數；
[0006] 依據所述目標點的位置參數，規劃所述電子設備的運動路徑；
[0007] 基于所規劃的運動路徑，計算所述第一驅動部位與所述第二驅動部位的形態參數 以及動力參數；
[0008] 依據所述形態參數調整所述第一驅動部位以及第二驅動部位的形態，以及，依據 所述動力參數調整所述第一驅動部位以及第二驅動部位的運動速度以在所規劃的路徑上 運動至所述目標點。
[0009] 本發明實施例提供的電子設備包括第一驅動部位和第二驅動部位，所述電子設備 能夠利用所述第一驅動部位和所述第二驅動部位進行轉動以及平移；所述電子設備包括： [0010] 第一獲取單元，用于獲取目標點的位置參數；
[0011] 規劃單元，用于依據所述目標點的位置參數，規劃所述電子設備的運動路徑；
[0012] 計算單元，用于基于所規劃的運動路徑，計算所述第一驅動部位與所述第二驅動 部位的形態參數以及動力參數；
[0013] 調整單元，用于依據所述形態參數調整所述第一驅動部位以及第二驅動部位的形 態，以及，依據所述動力參數調整所述第一驅動部位以及第二驅動部位的運動速度以在所 規劃的路徑上運動至所述目標點。
[0014] 本發明實施例的技術方案中，電子設備，也即機器人包括第一驅動部位和第二驅 動部位；電子設備想要快速到達目標點，首先需要獲取目標點的位置參數；然后，根據目標 點的位置參數，規劃運動路徑；在規劃的運動路徑上，計算出第一驅動部位以及第二驅動部 位的形態參數以及動力參數；通過同時調整第一驅動部位以及第二驅動的形態和運動速度 來控制電子設備平穩快速地運動至目標點。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明實施例一的控制方法的流程示意圖；
[0016] 圖2為本發明實施例二的控制方法的流程示意圖；
[0017] 圖3為本發明實施例三的控制方法的流程示意圖；
[0018] 圖4為本發明實施例四的控制方法的流程示意圖；
[0019] 圖5為本發明實施例中電子設備及其坐標示意圖；
[0020] 圖6為本發明實施例一的電子設備的結構組成示意圖；
[0021] 圖7為本發明實施例二的電子設備的結構組成示意圖；
[0022] 圖8為本發明實施例三的電子設備的結構組成示意圖；
[0023] 圖9為本發明實施例四的電子設備的結構組成示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 為了能夠更加詳盡地了解本發明實施例的特點與技術內容，下面結合附圖對本發 明實施例的實現進行詳細闡述，所附附圖僅供參考說明之用，并非用來限定本發明實施例。
[0025] 圖1為本發明實施例一的控制方法的流程示意圖，本示例中的控制方法應用于電 子設備中，所述電子設備包括第一驅動部位和第二驅動部位，所述電子設備能夠利用所述 第一驅動部位和所述第二驅動部位進行轉動以及平移；如圖1所示，所述控制方法包括以 下步驟：
[0026] 步驟101 :獲取目標點的位置參數。
[0027] 本發明實施例中，所述電子設備是指以差分驅動方式驅動的機器人，如圖5所示， 差分驅動方式是指電子設備具有一個移動平臺和兩個獨立的驅動輪組成，本實施例中的第 一驅動部位和第二驅動部位是指電子設備中的兩個獨立的驅動輪。差分驅動方式的電子設 備結構組成簡單，且電子設備的旋轉半徑可以從〇到無限大任意設定，例如，當旋轉半徑為 0時，電子設備繞本體中心旋轉。
[0028] 本發明實施例中，通過控制第一驅動部位與第二驅動部位的速度以及尺寸可以實 現電子設備的平移和轉動。如圖5所示，在笛卡爾坐標系（X 11Y1)下，電子設備的位姿、速 度、角速度用（(x，y，θ)，ν，ω)表示，其中，（ x，y，Θ)分別表示電子設備在笛卡爾坐標系下 的橫坐標、縱坐標、以及與橫坐標的夾角；V表示電子設備在笛卡爾坐標系下的線速度，也 即平移速度；ω表示電子設備在笛卡爾坐標系下的角速度，也即轉動速度。電子設備的運 動方程為如下公式（Ia):
[0030] 其中，f表示橫坐標X對時間求偏導，/表示縱坐標y求偏導，彡表示夾角Θ對時 間求偏導。
[0031] 公式（Ia)中的V和ω可通過如下公式（2a)得到：
[0034] 其中，vR表示第一驅動部位的速度W表示第二驅動部位的速度；b表示兩個驅動 部位的間距，稱為輪距。
[0035] 因此，只要控制線速度V以及角速度ω就可以控制當前電子設備的位姿。當電子 設備轉彎時，其轉彎半徑為如下公式（3a) :
[0037] 基于此，可以調整第一驅動部位和第二驅動部位的速度，來控制電子設備的轉動 以及平移，這里，轉動可以通過轉彎半徑度量，平移可以通過線速度度量。
[0038] 實際應用中，電子設備想要移動至目標點時，首先需要獲取目標點的位置參數，也 即目標點在笛卡爾坐標系下的坐標值，本實施例用G(x, y)表示目標點的位置參數，這種表 示是在二維平面地理位置的環境下；當然，在三維空間下時，可以用G(x，y，z)表示目標點 的位置參數。
[0039] 本發明實施例中，可以通過用戶手動在電子設備中設置目標點的位置參數，還可 以通過電子設備中存儲的地圖以及全球定位系統（GPS，Global Positioning System)獲取 目標點的位置參數。
[0040] 步驟102 :依據所述目標點的位置參數，規劃所述電子設備的運動路徑。
[0041] 本發明實施例中，路徑規劃可以根據電子設備中預先存儲的地圖以及GPS來規劃 出最佳運動路徑，所規劃出的運動路徑考慮到距離最短、障礙物最少等因素。優選地，規劃 出的運動路徑可以包括兩條以上運動路徑，如此，用戶還可以手動在兩條以上運動路徑中 選擇其中一條運動路徑作為待運動的路徑。本實施例將所規劃的運動路徑用S(t)表示。
[0042] 步驟103 :基于所規劃的運動路徑，計算所述第一驅動部位與所述第二驅動部位 的形態參數以及動力參數。
[0043] 這里，第一驅動部位與所述第二驅動部位的形態參數表征了第一驅動部位與所述 第二驅動部位的形態，例如，當第一驅動部位與所述第二驅動部位為圓形的滾輪時，第一驅 動部位與所述第二驅動部位的形態參數為半徑大小；第一驅動部位與所述第二驅動部位的 動力參數分為表征了第一驅動部位與所述第二驅動部位的速度v R、
[0044] 基于步驟102,已知運動路徑用S⑴的情況下，根據公式（2a)以及（3a)，可以建 立運動路徑用S(t)與第一驅動部位以及所述第二驅動部位的動力參數的關系；需要注意 的是，此處沒有考慮到第一驅動部位以及所述第二驅動部位的形態參數的影響，當計算得 出的第一驅動部位以及所述第二驅動部位的動力參數過大時，第一驅動部位以及所述第二 驅動部位在運動路徑上將出現滑動，為此，需要考慮到第一驅動部位以及所述第二驅動部 位的形態參數，本實施例中，在保證不出現滑動的情況下，預先測量第一驅動部位以及所述 第二驅動部位的形態參數與速度以及轉彎半徑之間的非線性數據，得到三者關系的映射數 據庫，然后，考慮公式（2a)以及（3a)，在映射數據庫中查找第一驅動部位與所第二驅動部 位在動力參數最大情況下的形態參數，如此，確定出第一驅動部位與所述第二驅動部位的 形態參數以及動力參數。
[0045] 步驟104 :依據所述形態參數調整所述第一驅動部位以及第二驅動部位的形態，