运动控制方法、装置、自移动设备及存储介质与流程

1.本技术涉及自移动设备技术领域，尤其涉及一种运动控制方法、装置、自移动设备及存储介质。


背景技术：

2.自移动设备，例如智能割草机，是一种由设备本身自主控制行走和工作的设备。在自移动设备工作之前，一般会先确认自移动设备的作业区域以及在作业区域中设定好自移动设备作业的目标规划轨迹，然后让自移动设备按目标规划轨迹执行作业。
3.自移动设备的实际工作环境是十分复杂的，在作业的过程中，可能会因作业区域的不平整、地面潮湿等因素，使得自移动设备的运行轨迹偏离目标规划轨迹，无法沿目标规划轨迹完成作业任务。


技术实现要素：

4.本技术实施例公开了一种运动控制方法、装置、自移动设备及存储介质，能够解决自移动设备在面临复杂环境时发生运行轨迹偏离而导致无法沿目标规划轨迹完成作业任务的技术问题。
5.本技术提供一种运动控制方法，应用于自移动设备，包括：获取自移动设备在当前运动周期的期望位置信息和期望速度信息；获取自移动设备在当前运动周期的实际位置信息；根据期望位置信息和实际位置信息确定自移动设备的运动补偿信息；根据运动补偿信息对期望速度信息进行补偿，确定自移动设备的实际速度信息；控制自移动设备根据实际速度信息进行运动。
6.自移动设备在移动的过程中，由于环境因素的影响，可能会出现打滑等偏离目标规划轨迹的现象，因此，为了在后续作业过程中，能够让自移动设备沿目标规划轨迹运动，本技术提供了一种运动控制方法，可以根据自移动设备的期望位置信息以及实际位置信息，确定自移动设备的运动补偿信息，并根据运动补偿信息确定自移动设备的实际速度信息，控制自移动设备根据实际速度信息进行运动。
7.在本技术提供的方法中，在确定运动补偿信息以后，利用运动补偿信息对期望速度信息进行补偿，确定自移动设备的实际速度信息，从而实现自移动设备以实际速度信息进行移动的目的，在一定程度上减小了自移动设备在复杂环境下的轨迹偏差，让自移动设备能够沿着目标规划轨迹运行，提高了自移动设备在复杂环境下的路径规划能力，提高用户的使用体验。
8.本技术还提供一种运动控制装置，应用于自移动设备，包括：获取模块，用于获取自移动设备在当前运动周期的期望位置信息和期望速度信息；获取模块，还用于获取自移动设备在当前运动周期的实际位置信息；确定模块，用于根据期望位置信息和实际位置信息确定自移动设备的运动补偿信息；确定模块，还用于根据运动补偿信息对期望速度信息进行补偿，确定自移动设备的实际速度信息；控制模块，用于控制自移动设备根据实际速度
信息进行运动。
9.本技术还提供一种自移动设备，自移动设备包括处理器和存储器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现的运动控制方法。
10.本技术还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有至少一个指令，至少一个指令被处理器执行时实现的运动控制方法。
附图说明
11.图1是本技术一实施例提供的自移动设备的结构示意图。
12.图2是本技术一实施例提供的运动控制方法的流程图。
13.图3是本技术又一实施例提供的运动控制方法的流程图。
14.图4是本技术又一实施例提供的运动控制方法的流程图。
15.图5是本技术实施例提供的自移动设备的控制示意图。
16.图6是本技术一实施例提供的运动控制装置的结构示意图。
具体实施方式
17.为了便于理解，示例性的给出了部分与本技术实施例相关概念的说明以供参考。
18.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
19.另外需要说明的是，本技术实施例中公开的方法或流程图所示出的方法，包括用于实现方法的一个或多个步骤，在不脱离权利要求的范围的情况下，多个步骤的执行顺序可以彼此互换，其中某些步骤也可以被删除。
20.下面将结合附图对一些实施例做出说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.自移动设备，例如智能割草机，是一种由设备本身自主控制行走和工作的设备。在自移动设备工作之前，一般会先确认自移动设备的作业区域以及在作业区域中设定好自移动设备作业的目标规划轨迹，然后让自移动设备按目标规划轨迹执行作业。
22.自移动设备的实际工作环境是十分复杂的，自移动设备在作业的过程中，可能会因作业区域的不平整、地面潮湿等因素，使得自移动设备的运行轨迹偏离目标规划轨迹，无法沿目标规划轨迹完成作业任务。
23.为了让自移动设备在复杂环境下，能够沿目标规划轨迹完成作业任务，本技术实施例提供一种运动控制方法、装置、自移动设备及存储介质。
24.本技术实施例提供的控制方法可以应用于自移动设备中，为了更好地理解本技术实施例提供的运动控制方法、装置、自移动设备及存储介质，下面首先对自移动设备的结构进行描述。
25.图1是本技术一实施例提供的自移动设备的结构示意图。如图1所示，在本技术实施例中，自移动设备100可以包括本体以及设置于本体上的存储器11、处理器12、电源13、控制装置14、传感器15、作业装置16、通信模块17、定位模块18、驱动轮19及总线20。处理器12通过总线20分别耦合于存储器11、电源13、控制装置14、传感器15、作业装置16、通信模块17、定位模块18、驱动轮19。
26.存储器11可用于存储操作系统、计算机程序以及各类数据、图像等。例如，存储器11存储了本技术实施例提供的运动控制方法对应的程序。
27.处理器12提供计算和控制能力，支撑整个自移动设备的运行。例如，处理器12用于执行存储器11内存储的计算机程序，以实现本技术实施例提供的运动控制方法中的步骤，如图2至图4所示的方法流程。
28.电源13用于为自移动设备100进行供电。在本技术的一实施例中，电源13可以包括由若干个电芯组成的电池包等。
29.控制装置14用于控制自移动设备100的运动和行为。在本技术的一实施例中，控制装置14可以实现运动控制器、逻辑控制器等功能。
30.传感器15用于为自移动设备100获取数据，如为自移动设备100获取环境数据以及自移动设备100相关的数据。在本技术的一实施例中，传感器15可以包括碰撞传感器、电流传感器、电压传感器、雨水检测传感器、激光雷达、摄像头、超声波传感器中的一种或多种。
31.作业装置16用于实现相应的作业功能，如割草、清扫、喷洒农药等。在本技术的一实施例中，作业装置16可以包括电机、液压缸等驱动机构以及包含刀片的刀盘等装置。在本技术的一实施例中，电机可以驱动刀片进行移动，以完成割草操作。电机可以通过控制刀片的移动，调节割草的高度和速度。
32.通信模块17用于实现自移动设备100与其他设备的通信。在本技术的一实施例中，通信模块17可以基于有线通信和/或无线通信的方式与其他设备进行数据交互。上述无线通信可以包括蓝牙通信、wi-fi通信、近场通信(near field communication，nfc)等通信方式中的一种或多种的组合。
33.定位模块18用于确定自移动设备100的位置和移动方向。在本技术的一实施例中，定位模块18可以包括全球定位系统(global positioning system，gps)、惯性测量单元(inertial measurement unit,imu)等。
34.驱动轮19用于实现自移动设备100进行移动。在本技术的一实施例中，驱动轮19可以根据控制装置14的控制，实现自移动设备100在目标规划轨迹上的移动。在本技术的一实施例中，自移动设备100可以包括驱动轮与被动轮，驱动轮还可以包括左驱动轮和右驱动轮。
35.总线20至少用于提供自移动设备100中的存储器11、处理器12、电源13、控制装置14、传感器15、作业装置16、通信模块17、定位模块18、驱动轮19之间进行相互通信的通道。
36.本实施例中，存储器11可以是自移动设备100的内部存储器，即内置于自移动设备100的存储器。在其他实施例中，存储器11也可以是自移动设备100的外部存储器，即外接于自移动设备100的存储器。
37.应当理解的是，存储器11可包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可用于存储操作系统、至少一个方法所需的应用程序(比如运动控制方法等)等；存储数据区可存储根据自移动设备100的使用所创建的数据等。此外，存储器11可以包括易失性存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他存储器件。
38.在本技术的一些实施例中，存储器11用于存储程序代码和各种数据，并在自移动
设备100的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。
39.在本技术的一些实施例中，处理器12可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者处理器也可以是其它任何常规的处理器等。
40.自移动设备100可以是半自移动设备或者完全自主移动设备，可以是智能割草机、扫地机器人、扫雪车、清洁机器人等。
41.本领域技术人员可以理解，图1示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的自移动设备100的限定，具体的自移动设备100可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置，比如，自移动设备100还可以包括显示屏、无线电芯片组、预警器(例如，声音报警器、光电报警器或者声光报警器等)等结构。
42.图2是本技术一实施例提供的运动控制方法的流程图，如图2所示，本技术实施例提供的运动控制方法应用在自移动设备(如图1的自移动设备100)中。根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。如图2所示，包括如下步骤s201～步骤s205。
43.步骤s201，获取自移动设备在当前运动周期的期望位置信息和期望速度信息。
44.在本技术的一些实施例中，自移动设备可以根据任务需要，规划对应的目标规划轨迹。在确定了目标规划轨迹之后，可以得到控制自移动设备移动的期望值，其中，期望值可以包括期望位置信息、期望速度信息等，本技术对此不予限制。
45.在一些实施例中，可以利用自移动设备中的光滑轨迹规划器，获取自移动设备的期望位置信息和期望速度信息。光滑轨迹规划器可以是应用于自移动设备中的一种运动学模型，用于生成自移动设备在行驶过程中的期望位置信息和期望速度信息，光滑轨迹规划器可以由路径规划算法、运动学、插值算法以及优化算法中的一种或多种组合而成。其中，路径规划算法可以包括但不限于：迪杰斯特拉(dijkstra)算法、星形图搜索算法(a*算法)，插值算法可以是线性插值、三次样条插值等，优化算法可以是最小二乘法、非线性规划法等，上述算法仅为举例说明，实际应用不局限于此。
46.由光滑轨迹规划器生成的期望位置信息可以包括自移动设备的期望位置坐标、朝向角度等，期望速度信息可以包括自移动设备的期望线速度、期望角速度等，其中，期望位置信息和期望速度信息包含的内容会因光滑轨迹规划器中的算法以及应用场景的不同而有所差异，因此，本技术对自移动设备的期望位置信息和期望速度信息不予限定。
47.在本技术的一些实施例中，期望位置信息和期望速度信息可以作为自移动设备是否偏离目标规划轨迹的一种评判标准，比如，获取当前运动周期的期望位置信息以及期望速度信息作为评估自移动设备在当前运动周期有没有发生偏移的依据。
48.步骤s202，获取自移动设备在当前运动周期的实际位置信息。
49.在本技术的一些实施例中，自移动设备可以利用传感器采集移动数据以及感知环境数据，其中，自移动设备的移动数据可以是自移动设备的线速度、加速度、角速度以及位
置信息等，环境数据可以是自移动设备周围的障碍物位置、路面状况信息以及天气信息等，在实际应用中移动数据以及环境数据的采集不局限于此。
50.在本技术的一些实施例中，自移动设备可以对传感器采集的移动数据以及环境数据进行计算，以得到自移动设备当前的运动信息，如实际位置信息。实际位置信息可以包括实际位置坐标、朝向角度等。为了能够确定自移动设备是否发生偏移(比如，由于侧滑导致的轨迹偏差)，需要检测当前运动周期的实际位置信息，以便作为评估自移动设备在当前运动周期是否发生偏移的依据。
51.步骤s203，根据期望位置信息和实际位置信息确定自移动设备的运动补偿信息。
52.在本技术的一些实施例中，期望位置信息可以为基于运动学模型(如，光滑轨迹规划器)计算得到的自移动设备应该所处的位置，实际位置信息可以为基于传感器检测到自移动设备当前实际所处的位置。因此，在确定同一个运动周期内的期望位置信息与实际位置信息时，可以计算期望位置信息与实际位置信息的差值作为偏移量，并根据偏移量确定自移动设备的运动补偿信息，运动补偿信息可以表示为自移动设备的偏移量的补偿，可以包括对位置偏移量、速度偏差量、角度偏移量、转速偏差量等的补偿，本技术对此不予限制。
53.在一些示例中，若偏移量在预设的偏移范围内，可以确定此时的自移动设备没有发生偏移，不需要进行补偿；若偏移量不在预设的偏移范围内，可以确定此时的自移动设备发生偏移，需要对偏移量进行补偿，以使自移动设备可以准确跟踪规划好的运动轨迹。
54.步骤s204，根据运动补偿信息对期望速度信息进行补偿，确定自移动设备的实际速度信息。
55.在本技术的一些实施例中，若计算得到的偏移量不在预设的偏移范围内，表示此时的自移动设备可能受环境因素的影响出现如打滑或者侧滑等现象，可以根据计算得到的运动补偿信息对期望速度信息进行补偿，以得到自移动设备的实际速度信息。
56.具体地，若运动补偿信息与期望速度信息均是当前运动周期的数据，则利用运动补偿信息对期望速度信息进行补偿后得到实际速度信息，根据实际速度信息(可以是实际线速度以及实际角速度等)在当前运动周期对自移动设备进行控制。
57.步骤s205，控制自移动设备根据实际速度信息进行运动。
58.在本技术的一些实施例中，在得到自移动设备的实际速度信息以后，可以控制自移动设备以实际速度信息进行移动，避免在复杂环境下自移动设备无法沿目标规划轨迹情况。
59.在一些示例中，以自移动设备为割草机为例进行说明，割草机在执行割草任务时，可以先规划目标割草轨迹，让割草机沿着目标割草轨迹进行移动并执行割草操作。如果要割草的区域的环境因素比较复杂，比如，路面不平整、路面潮湿等，复杂的环境因素容易导致割草机偏离目标割草轨迹，因此，在本实施例中，控制割草机以实际速度信息进行运动时，能够及时调整运动方向以及运动速度，为后续作业提供基础，实现沿目标割草轨迹进行割草的目的。
60.在本技术的实施例中，为了使自移动设备能够在复杂场景下能够跟踪目标规划轨迹，如，自移动设备在出现打滑、侧滑等情况时能够跟踪目标规划轨迹，首先，可以计算期望位置信息以及实际位置信息的位置误差，同时获取自移动设备的期望速度信息，以作为自移动设备当前运动周期是否发生偏移的判断依据。具体地，可以根据期望位置信息与实际
位置信息，计算得到自移动设备的运动补偿信息，该运动补偿信息可以表示自移动设备对偏移量的补偿。在得到运动补偿信息以后，对自移动设备的期望速度信息进行补偿，以得到下一个运动周期自移动设备的实际速度信息，能够及时调整自移动设备的移动方向以及移动速度，实现沿目标规划轨迹移动的目的。
61.图3是本技术又一实施例提供的运动控制方法的流程图。运动补偿信息可以包括侧滑补偿信息、打滑补偿信息以及偏差补偿信息，可以估计自移动设备造成的速度损失，以使自移动设备能够沿着目标规划轨迹运行，为后续作业提供基础，为此，提供了如图3所示的实施例，包括如下步骤：
62.步骤s301，获取自移动设备在当前运动周期的期望位置信息和期望速度信息。
63.步骤s302，获取自移动设备在当前运动周期的实际位置信息。
64.在本技术的一些实施例中，步骤s301～步骤s302的具体描述，可以参考如图2所提供的实施例中的步骤s201～步骤s202，在此不再重复描述。
65.步骤s303，根据期望位置信息和实际位置信息，确定自移动设备的轨迹跟踪误差。
66.在本技术的一些实施例中，轨迹跟踪误差(即上述偏差量)可以包括位置误差、姿态误差等。例如，在一些示例中，期望位置信息可以理解为自移动设备的期望运动轨迹，实际位置信息可以理解为自移动设备的实际运行轨迹，因此，可以根据期望位置信息与实际位置信息计算轨迹跟踪误差。比如，在自移动设备出现打滑或者侧滑的情况时，实际运行轨迹会偏离期望运行轨迹，因此，可以通过计算轨迹跟踪误差确定自移动设备的位置误差。
67.步骤s304，根据侧滑估计模型和轨迹跟踪误差，确定侧滑速度损失估计值。
68.在本技术的一些实施例中，当自移动设备周围的环境比较复杂(如，地面潮湿)时，容易出现自移动设备侧滑的现象。侧滑可以是自移动设备的驱动轮在向正前方滚动的同时，产生了相对于驱动轮前进方向的横向滑移。如果此时的地面潮湿，地面的摩擦系数较低，侧滑会导致自移动设备处于不可控制的状态，特别是在转弯时，会导致自移动设备的转向严重不足而出现偏离目标规划轨迹的情况。因此，自移动设备可以通过侧滑估计模型评估自移动设备出现侧滑时的速度损失，侧滑估计模型可以是一种运动学模型。
69.在本技术的一些实施例中，在确定轨迹跟踪误差之后，为了确定由于侧滑产生的速度误差，将轨迹跟踪误差输入侧滑估计模型中进行估计，得到因侧滑而产生的侧滑速度损失估计值：其中，表示侧滑的速度损失值，proj{
·
]表示饱和映射函数，用于将函数内的值映射到预设的侧滑速度损失范围内，γ表示正定对角矩阵，γs表示正实数，表示侧滑对应的状态矩阵，e表示轨迹跟踪误差的向量。
70.上述侧滑速度损失范围可以根据实际需求确定。在一些实施例中，上述侧滑速度损失范围可以预先设置的范围。在另一些实施例中，自移动设备可以根据传感器检测到环境参数，确定相应的侧滑速度损失范围。例如，自移动设备可以根据地面类型、环境湿度等环境参数，确定侧滑速度损失范围。
71.步骤s305，根据打滑估计模型和轨迹跟踪误差，确定打滑速度损失估计值。
72.在本技术的一些实施例中，当自移动设备周围的环境比较复杂(如，地面潮湿)时，容易出现自移动设备打滑的现象，打滑会导致自移动设备出现偏离目标规划轨迹的情况。因此，自移动设备可以根据打滑估计模型评估自移动设备出现打滑时的速度损失，打滑估计模型可以是一种运动学模型。
73.在本技术的一些实施例中，在确定轨迹跟踪误差之后，为了确定由于打滑产生的速度误差，将轨迹跟踪误差输入打滑估计模型中进行估计，得到因打滑而产生的打滑速度损失估计值：其中，表示线速度的损失值，表示角速度的损失值，proj{
·
}表示饱和映射函数，用于将函数内的值映射到预设的打滑速度损失范围内，γ表示正定对角矩阵，γs表示正实数，a
t
表示打滑对应的状态矩阵，e表示轨迹跟踪误差的向量。
74.上述打滑速度损失范围可以根据实际需求确定。在一些实施例中，上述打滑速度损失范围可以预先设置的范围。在另一些实施例中，自移动设备可以根据传感器检测到环境参数，确定相应的打滑速度损失范围。例如，自移动设备可以根据地面类型、环境湿度等环境参数，确定打滑速度损失范围。
75.步骤s306，根据侧滑速度损失估计值计算侧滑补偿信息，以及，根据打滑速度损失估计值计算打滑补偿信息。
76.在本技术的一些实施例中，在得到侧滑速度损失估计值以后，为了最小化轨迹跟踪误差，可以根据侧滑速度损失估计值计算侧滑补偿信息：其中，θ表示自移动设备的朝向角度(即航向角)。
77.在得到打滑速度损失估计值以后，为了最小化轨迹跟踪误差，可以根据打滑速度损失估计值计算打滑补偿信息：其中以自移动设备为割草机为例，割草机中设置有刀盘，以割草机本体建立本体坐标系，获取刀盘中心c在本体坐标上的坐标，lc表示本体坐标系中刀盘中心c所在位置的x轴方向对应的x轴坐标值。
78.步骤s307，根据控制器模型和轨迹跟踪误差，确定偏差补偿信息。
79.在本技术的一些实施例中，控制器模型可以是比例积分控制模型，用于减少自动控制系统的静态误差，可以将轨迹跟踪误差输入控制器模型，得到偏差补偿信息：k
p
e+ki∫edt，其中，e表示轨迹跟踪误差的向量，k
p
表示比例参数，ki表示积分参数。
80.在其他的一些实施例中，上述控制器模型也可以是其他模型，例如比例控制模型、比例积分微分控制模型等，本技术实施例对此不予限制。
81.步骤s308，根据侧滑补偿信息、打滑补偿信息以及偏差补偿信息对期望速度信息进行补偿，确定自移动设备的实际速度信息。
82.在本技术的一些实施例中，为了让自移动设备能够沿着目标规划轨迹运行，利用得到的侧滑补偿信息、打滑补偿信息以及偏差补偿信息对期望速度信息进行补偿，得到自移动设备的实际速度信息，如下公式所示：
[0083][0084]
式中，根据自移动设备的作业装置(如，割草机的刀盘)中心c作为原点，建立惯性坐标系，表示期望速度信息，其中，表示惯性坐标系的x轴方向上的期望线速度，表示惯性坐标系的y轴方向上的期望线速度，(k
p
e+ki∫edt)表示偏差补偿信息，表示打
滑补偿信息，表示侧滑补偿信息，表示实际速度信息，其中，uv表示实际线速度，u
ω
表示实际角速度。
[0085]
步骤s309，控制自移动设备根据实际速度信息进行运动。
[0086]
在本技术的一些实施例中，步骤s309的具体描述，可以参考如图2所提供的实施例中的步骤s205，在此不再重复描述。
[0087]
需要说明的是，在上述实施例的描述中，自移动设备根据侧滑补偿信息、打滑补偿信息以及偏差补偿信息对期望速度信息进行补偿，以确定自移动设备的实际速度信息。而在其他的一些实施例中，自移动设备可以选择侧滑补偿信息、打滑补偿信息以及偏差补偿信息中的一项或多项对期望速度信息进行补偿，或者，也可以替换其中的部分补偿信息。本技术实施例对运动补偿信息具体包括的内容不予限制。
[0088]
图4是本技术又一实施例提供的运动控制方法的流程图。基于如图2或者如图3所示实施例计算得到的实际速度信息，可以控制自移动设备根据实际速度信息进行运动，实际速度信息包括实际线速度和实际角速度，自移动设备的驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮，其中，左驱动轮和右驱动轮的半径相同，如图4所示，包括如下步骤：
[0089]
步骤s401，获取左驱动轮和右驱动轮之间的间距。
[0090]
在本技术的一些实施例中，自移动设备包括驱动轮与被动轮，其中，驱动轮包括左驱动轮与右驱动轮，获取左驱动轮与右驱动轮之间的间距，为计算左驱动轮的转速信息和右驱动轮的转速信息提供数据基础。
[0091]
步骤s402，根据实际线速度、实际角速度、间距和半径，确定左驱动轮的转速信息和右驱动轮的转速信息。
[0092]
在本技术的一些实施例中，在得到实际线速度以及实际角速度以后，可以为左驱动轮以及右驱动轮分配转速。
[0093]
在一些示例中，可以根据实际线速度uv、实际角速度u
ω
、间距2l和半径r，计算左驱动轮的转速信息ω
l
，如下：
[0094][0095]
在另一示例中，可以根据实际线速度uv、实际角速度u
ω
、间距2l和半径r，计算右驱动轮的转速信息ωr，如下：
[0096][0097]
步骤s403，控制左驱动轮按照左驱动轮的转速信息进行转动，控制右驱动轮按照右驱动轮的转速信息进行转动。
[0098]
在本技术的一些实施例中，在得到左驱动轮的转速信息以及右驱动轮的转速信息以后，可以控制左驱动轮按照左驱动轮的转速信息进行转动，以及控制右驱动轮按照右驱动轮的转速信息进行转动，从而使自移动设备可以追踪目标规划轨迹运动，让自移动设备在后续作业中能够高效完成任务。
[0099]
示例性地，请参阅图5，图5是本技术实施例提供的自移动设备的控制示意图，示出了自移动设备的运动控制环路。
[0100]
如图5所示，自移动设备可以采用光滑轨迹规划器生成期望位置信息(xd,yd)以及
期望速度信息以及，获取自移动设备周期性检测到的实际位置信息(x,y)。然后，根据(xd,yd)与(x,y)，计算得到轨迹跟踪误差e＝(e
x
,ey)。后续，将轨迹跟踪误差输入侧滑估计模型以及打滑估计模型中，分别输出侧滑速度损失估计值以及打滑速度损失估计值基于和通过打滑动态补偿器以及侧滑动态补偿器，并接收自移动设备反馈的朝向角度θ，计算得到侧滑补偿信息以及打滑补偿信息为了减小静态误差，通过控制器模型计算偏差补偿信息k
p
e+ki∫edt。基于k
p
e+ki∫edt、∫edt、和a-1
(状态矩阵的逆矩阵)，可以得到自移动设备的实际线速度uv以及实际角速度u
ω
，进一步进行转速分配，得到左驱动轮的转速信息ω
l
和右驱动轮的转速信息ωr，以控制自移动设备运动。
[0101]
图6是本技术一实施例提供的运动控制装置600的结构示意图。如图6所示，在本技术实施例中，运动控制装置600根据其所执行的功能，可以被划分为多个功能模块，可以包括：获取模块610、确定模块620以及控制模块630。
[0102]
获取模块610，用于获取自移动设备在当前运动周期的期望位置信息和期望速度信息。
[0103]
获取模块610，还用于获取自移动设备在当前运动周期的实际位置信息。
[0104]
确定模块620，用于根据期望位置信息和实际位置信息确定自移动设备的运动补偿信息。
[0105]
确定模块620，还用于根据运动补偿信息对期望速度信息进行补偿，确定自移动设备的实际速度信息。
[0106]
控制模块630，用于控制自移动设备根据实际速度信息进行运动。
[0107]
在本技术的一些实施例中，所述根据所述期望位置信息和所述实际位置信息确定所述自移动设备的运动补偿信息，包括：根据所述期望位置信息和所述实际位置信息，确定所述自移动设备的轨迹跟踪误差；根据所述轨迹跟踪误差确定所述自移动设备的运动补偿信息。
[0108]
在本技术的一些实施例中，所述运动补偿信息包括侧滑补偿信息和打滑补偿信息，所述根据所述轨迹跟踪误差确定所述自移动设备的运动补偿信息，包括：根据侧滑估计模型和所述轨迹跟踪误差，确定侧滑速度损失估计值；根据打滑估计模型和所述轨迹跟踪误差，确定打滑速度损失估计值；根据所述侧滑速度损失估计值计算所述侧滑补偿信息，以及，根据所述打滑速度损失估计值计算所述打滑补偿信息。
[0109]
在本技术的一些实施例中，所述运动补偿信息包括偏差补偿信息，所述根据所述轨迹跟踪误差确定所述自移动设备的运动补偿信息，包括：根据控制器模型和所述轨迹跟踪误差，确定偏差补偿信息。
[0110]
在本技术的一些实施例中，所述控制器模型为比例积分控制模型。
[0111]
在本技术的一些实施例中，所述控制所述自移动设备根据所述实际速度信息进行运动，包括：根据所述实际速度信息确定各驱动轮对应的转速信息；控制各所述驱动轮按照对应的转速信息进行转动。
[0112]
在本技术的一些实施例中，所述实际速度信息包括实际线速度和实际角速度，所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮，所述左驱动轮和所述右驱动轮的半径相同；所述根据
所述实际速度信息确定各驱动轮对应的转速信息，包括：获取所述左驱动轮和所述右驱动轮之间的间距；根据所述实际线速度、所述实际角速度、所述间距和所述半径，确定所述左驱动轮的转速信息和所述右驱动轮的转速信息。
[0113]
可以理解的是，以上所描述的模块划分，为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在相同处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在相同单元中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
[0114]
在本实施例中，关于各模块/单元的功能的一些具体实施方式，可以上文所述的多个实施例中的运动控制方法的相关描述，在此不再赘述。本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序中包括程序指令，所述程序指令被执行时所实现的方法可参照本技术运动控制方法的各个实施例。
[0115]
其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的自移动设备的内部存储单元，例如所述自移动设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述自移动设备的外部存储设备，例如所述自移动设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。
[0116]
进一步地，所述计算机可读存储介质可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据自移动设备的使用所创建的数据等。
[0117]
前述实施例提供的自移动设备及计算机可读存储介质，通过在自移动设备处于如打滑状态时，可以根据自移动设备的期望位置信息以及实际位置信息，确定自移动设备的运动补偿信息，并根据运动补偿信息确定自移动设备的实际速度信息，控制自移动设备根据实际速度信息进行运动，为自移动设备继续执行后续的作业提供了基础。
[0118]
还应当理解，在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0119]
还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。需要说明的是，在本文中，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过程、方法、物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过程、方法、物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，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0120]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种运动控制方法，其特征在于，应用于自移动设备，所述方法包括：获取所述自移动设备在当前运动周期的期望位置信息和期望速度信息；获取所述自移动设备在当前运动周期的实际位置信息；根据所述期望位置信息和所述实际位置信息确定所述自移动设备的运动补偿信息；根据所述运动补偿信息对所述期望速度信息进行补偿，确定所述自移动设备的实际速度信息；控制所述自移动设备根据所述实际速度信息进行运动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望位置信息和所述实际位置信息确定所述自移动设备的运动补偿信息，包括：根据所述期望位置信息和所述实际位置信息，确定所述自移动设备的轨迹跟踪误差；根据所述轨迹跟踪误差确定所述自移动设备的运动补偿信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运动补偿信息包括侧滑补偿信息和打滑补偿信息，所述根据所述轨迹跟踪误差确定所述自移动设备的运动补偿信息，包括：根据侧滑估计模型和所述轨迹跟踪误差，确定侧滑速度损失估计值；根据打滑估计模型和所述轨迹跟踪误差，确定打滑速度损失估计值；根据所述侧滑速度损失估计值计算所述侧滑补偿信息，以及，根据所述打滑速度损失估计值计算所述打滑补偿信息。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运动补偿信息包括偏差补偿信息，所述根据所述轨迹跟踪误差确定所述自移动设备的运动补偿信息，包括：根据控制器模型和所述轨迹跟踪误差，确定偏差补偿信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制器模型为比例积分控制模型。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述自移动设备根据所述实际速度信息进行运动，包括：根据所述实际速度信息确定各驱动轮对应的转速信息；控制各所述驱动轮按照对应的转速信息进行转动。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述实际速度信息包括实际线速度和实际角速度，所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮，所述左驱动轮和所述右驱动轮的半径相同；所述根据所述实际速度信息确定各驱动轮对应的转速信息，包括：获取所述左驱动轮和所述右驱动轮之间的间距；根据所述实际线速度、所述实际角速度、所述间距和所述半径，确定所述左驱动轮的转速信息和所述右驱动轮的转速信息。8.一种运动控制装置，其特征在于，应用于自移动设备，所述运动控制装置包括：获取模块，用于获取所述自移动设备在当前运动周期的期望位置信息和期望速度信息；所述获取模块，还用于获取所述自移动设备在当前运动周期的实际位置信息；确定模块，用于根据所述期望位置信息和所述实际位置信息确定所述自移动设备的运动补偿信息；所述确定模块，还用于根据所述运动补偿信息对所述期望速度信息进行补偿，确定所述自移动设备的实际速度信息；
控制模块，用于控制所述自移动设备根据所述实际速度信息进行运动。9.一种自移动设备，其特征在于，所述自移动设备包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至7中任意一项所述的运动控制方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的运动控制方法。

技术总结
本申请涉及自移动设备技术领域，提供一种运动控制方法、装置、自移动设备及存储介质，上述方法应用于自移动设备，包括：获取所述自移动设备在当前运动周期的期望位置信息和期望速度信息；获取所述自移动设备在当前运动周期的实际位置信息；根据所述期望位置信息和所述实际位置信息确定所述自移动设备的运动补偿信息；根据所述运动补偿信息对所述期望速度信息进行补偿，确定所述自移动设备的实际速度信息；控制所述自移动设备根据所述实际速度信息进行运动。上述方法能够让自移动设备在复杂环境中沿目标规划轨迹完成作业任务。境中沿目标规划轨迹完成作业任务。境中沿目标规划轨迹完成作业任务。


技术研发人员：刘元财 张泫舜 陈浩宇 陈聪
受保护的技术使用者：深圳市正浩创新科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/7/13