(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211126483.0 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 山东新一代信息产业 技术研究院有 限公司 地址 250013 山东省济南市高新区港兴三 路北段未来创业广场3号楼1 1-12层 (72)发明人 孔强　张平闯　李洪生　高明　 (74)专利代理 机构 北京君慧知识产权代理事务 所(普通合伙) 11716 专利代理师 董延丽 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种机器人转向方法、 设备及 介质 (57)摘要 本申请公开了一种机器人转向方法、 设备及 介质， 方法包括： 对机器人当前的所处场景进行 识别， 所处场景至少包括 室内场景、 室外场景； 基 于所处场景切换转向模式， 室内场景通过差速系 统实现转向， 室外场景通过阿克曼转向结构实现 转向； 若确定车轮的转向预设条件被触发， 则生 成对应的控制信号， 控制信号根据转向模式的不 同而不同； 根据转向模式， 向驱动电机或转向电 机发送控制信号， 以使机器人实现转向。 本实施 例提供的室内外通用移动机器人底盘以及其对 应的转向方法， 通过转向方法中的控制策略可实 现差速模式和阿克曼模式的切换， 从而适应不同 的场景需求， 提高机器人的环境适应性， 可满足 室内室外不同环境的通用化应用。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 115351787 A 2022.11.18 CN 115351787 A 1.一种机器人转向方法， 其特征在于， 基于机器人底盘实现转向， 所述机器人底盘 中包 括由驱动电机和多个驱动轮组成的差速系统， 以及由转向电机、 转向器和转向节组成的阿 克曼转向结构， 所述方法包括： 对机器人当前的所处场景进行识别， 所述所处场景至少包括室内场景、 室外场景； 基于所述所处场景切换转向模式， 所述室内场景通过所述差速系统实现转向， 所述室 外场景通过 所述阿克 曼转向结构实现转向； 若确定车轮的转向预设条件被触发， 则生成对应的控制信号， 所述控制信号根据所述 转向模式的不同而不同； 根据所述转向模式， 向所述驱动电机或所述转向电机发送所述控制信号， 以使所述机 器人实现转向。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对机器人当前的所处场景进行识别， 具体 包括： 通过主动检测或被动指定对机器人当前的所处场景进行识别； 其中， 所述主动检测通过激光雷达和/或深度相机对当前运行环境进行检测， 以根据周 围障碍物自动判定当前的所处场景； 所述被动指定基于预 先地图构建期间的人为标定地图区域， 确定当前的所处场景。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 基于所述所处场景切换转向模式， 具体包 括： 若确定当前处于特定室内场景， 则通过阿克曼转向结构实现转向， 所述特定室内场景 为建筑面积高于预设面积的宽阔室内场景； 若确定当前处于特定室外场景， 则通过所述差速系统实现转向， 所述特定室外场景中 障碍数量高于预设数量且转弯半径低于预设 半径。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 确定车轮的转向预设条件被触发， 具体包 括： 通过自动触发或被动触发的方式确定车轮的转向预设条件被 触发； 其中， 所述自动触发的过程包括： 根据所述机器人上预先安装的多个红外传感器中的至少部分红外传感器， 判断所述机 器人与前进方向上的障碍物之间的第一距离是否小于预设距离； 若小于， 则确定符合所述自动触发的方式； 所述被动触发的过程包括： 接收外部传输的触发指令， 所述触发指令是与 所述机器人配对的控制装置生成并发送 的。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 生成对应的控制信号， 具体包括： 根据所述预设条件确定所述机器人的操作方向， 其中， 若通过所述被动触发的方式触 发所述预设条件， 则在所述预设条件中包含有所述操作方向； 若通过所述自动触发的方式 触发所述预设条件， 则将所述机器人在除前进方向外的多个预设方向上与障碍物的最大距 离对应的方向， 确定为所述操作方向； 根据预设的第一对应关系， 确定与所述操作方向匹配的转向时间； 根据预设的第二对应关系， 确定与所述 转向时间匹配的控制信号。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115351787 A 26.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 根据所述转向模式， 向所述驱动电机或所 述转向电机发送所述控制信号， 以使所述机器人实现转向， 具体包括： 若所述转向模式为所述差速系统， 则向所述驱动电机发送具有所述转向时间的控制信 号， 以使所述驱动电机控制所述多个驱动轮以不同的速度运动， 从而 使机器人实现转向； 若所述转向模式为所述阿克曼转向结构， 则向所述转向电机发送具有所述转向时间的 转向角度， 以在所述转向电机的驱动下， 通过所述转向器带动所述转向节根据所述转向角 度进行转动， 从而 使车轮转向。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述机器人底盘包括： 底盘本体， 外侧设置有多个车轮， 在所述底盘本体上所述车轮中前轮的一侧， 设置有所 述转向电机， 所述 转向电机通过 所述转向器、 所述 转向节与两侧的车轮连接； 所述底盘本体上还设置有所述驱动电机， 所述驱动电机通过万向联轴器、 轮毂法兰分 别与所述多个车轮中的后轮连接， 所述驱动电机通过所述万向联轴器、 所述转向节与所述 前轮连接 。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述转向电机为伺服电机或助力电机； 所 述转向电机 自带角度传感器， 能够通过角度转换计算出所述车轮的转动角度， 并将所述转 动角度反馈给驱动控制系统； 所述转向器为齿轮齿条 结构、 循环球结构或连 杆结构中的任意 一种； 所述万向联轴器为双向万向节， 基于轮组悬架结构选用定 长式或可伸缩式万向节； 所述驱动电机为多个， 与所述车轮一一对应； 所述驱动电机为伺服电机、 力矩电机或其 他可调速电机中的任意一种； 所述驱动电机 自带减速器及失电制动器， 以实现所述机器人 底盘运行中制动及断电制动需求； 所述车轮为空心结构。 9.一种机器人转向设备， 其特征在于， 基于机器人底盘实现转向， 所述机器人底盘 中包 括由驱动电机和多个驱动轮组成的差速系统， 以及由转向电机、 转向器和转向节组成的阿 克曼转向结构， 所述设备包括： 至少一个处 理器； 以及， 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中， 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 行如： 对机器人当前的所处场景进行识别， 所述所处场景至少包括室内场景、 室外场景； 基于所述所处场景切换转向模式， 所述室内场景通过所述差速系统实现转向， 所述室 外场景通过 所述阿克 曼转向结构实现转向； 若确定车轮的转向预设条件被触发， 则生成对应的控制信号， 所述控制信号根据所述 转向模式的不同而不同； 根据所述转向模式， 向所述驱动电机或所述转向电机发送所述控制信号， 以使所述机 器人实现转向。 10.一种非易失性计算机存储介质， 存储有计算机可执行指令， 其特征在于， 基于机器 人底盘实现转向， 所述机器人底盘中包括由驱动电机和多个驱动轮组成的差速系统， 以及 由转向电机、 转向器和转向节组成的阿克 曼转向结构， 所述计算机可 执行指令设置为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115351787 A 3