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申请/专利权人：南通大学

摘要：本发明涉及机器人与智能控制技术领域，尤其涉及一种楼梯清洁机器人的不转身下楼梯控制方法，包括：步骤1、机器人采用与楼梯踢面平行的移动方式在楼梯踏面上移动；步骤2、当机器人前进到楼梯一端时，机器人停止运动；步骤3、机器人采用“S”形位姿调整方式调整机器人与楼梯踢面的距离；步骤4、当机器人的侧面测距传感器检测到机器人与楼梯踢面的距离到达设定要求时，运动停止，此时机器人与楼梯踏面之间保持平行，距离为d；步骤5、机器人的旋臂电机开始运动，旋臂电机通过旋转轴带动机器人两侧的旋臂进行旋转运动。本发明能够实现不转身下楼梯，大大缩短了机器人下楼时间，提高了效率，从而为其推广应用打下了良好基础。

主权项：1.一种楼梯清洁机器人的不转身下楼梯控制方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、机器人采用与楼梯踢面平行的移动方式在楼梯踏面上移动；步骤2、当机器人前进到楼梯一端时，机器人停止运动；步骤3、机器人采用“S”形位姿调整方式调整机器人与楼梯踢面的距离；步骤4、当机器人的侧面测距传感器检测到机器人与楼梯踢面的距离到达设定要求时，运动停止，此时机器人与楼梯踏面之间保持平行，机器人靠近踢面的一侧与踢面的距离为d；步骤5、机器人的旋臂电机开始运动，旋臂电机通过旋转轴带动机器人两侧的旋臂进行旋转运动，在此过程中，机器人的支撑脚也随之旋转；步骤6、机器人的支撑脚落在下一级台阶后，旋臂带动机器人车体运动，当机器人车体落在下一级台阶时，支撑脚缩回机器人车体两侧，整个下楼过程完成；步骤7、机器人到达新一级台阶工作时，首先需要调整机器人与楼梯踢面距离，使其贴近踢面，使得机器人扫刷扫到楼梯踏步面或休息平台与踢面的交汇处；步骤8、机器人不转身，在新一级台阶采用与踢面平行的移动方式进行清扫；在步骤3中，“S”形位姿调整方式的具体步骤如下：步骤3.1、首先确定机器人的旋转半径为R＝278mm，此时机器人主动轮的左右轮均向左侧转动，且该转动速度之间存在速度差；步骤3.2、结合速度瞬心法确定机器人的差速大小；步骤3.3、机器人在运动过程中，机器人与右侧墙壁的距离d2在增大，且机器人车身与楼梯踢面不再保持平行，重新确定反向调整；步骤3.4、经过运动分析得出机器人后退距离，即机器人与右侧墙壁的距离大于d22时，调整两个主动轮的转速，当机器人中心向左侧偏移d22时，调换主动轮的左右轮转速，使得机器人进行一个反向圆弧运动；步骤3.5、机器人在反向圆弧运动时，根据运动规律，当两个测距传感器测得的数据与d＝85mm接近时，机器人与楼梯踢面保持平行，此时机器人位姿调整结束，开始下楼运动；在步骤3.5中，若测得的距离d85mm，且d＜L3+γ，机器人需按S形调整位姿，可执行下楼动作；若测得的距离d85mm，但d＜L3+γ，说明楼梯踏步面够宽，机器人准备下楼前，其不够接近踏步边缘，机器人需要按S形调整位姿，可执行下楼动作；若测得的距离d85mm，且d＞L3+γ，若楼梯踏步宽度在国家标准以内，机器人不需要按S形调整位姿，可直接下楼；其中，L3为支撑脚落地时车体旋转中心与上一级台阶踢面距离，其中γ是固定参数值。

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