基于球状传感器的运动控制方法及装置.pdf

本发明涉及一种基于球状传感器的运动控制方法及装置。所述方法包括步骤：在球状传感器运动时，获取球状传感器内水平仪测量的倾斜角；根据所述倾斜角以及预设的各角度范围，确定所述倾斜角对应的角度范围；根据预设的各角度范围与各功率的对应关系，确定所述倾斜角对应的功率；根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。本发明根据球状传感器的运动环境实时调节球状传感器的运动功率，有效减少了下坡和平路等环境中不必要的电能损耗，提高了球状传感器的电能使用效率，延长了球状传感器的侦测时间。

权利要求书
1.  一种基于球状传感器的运动控制方法，其特征在于，包括步骤：
在球状传感器运动时，获取球状传感器内水平仪测量的倾斜角；
根据所述倾斜角以及预设的各角度范围，确定所述倾斜角对应的角度范围；
根据预设的各角度范围与各功率的对应关系，确定所述倾斜角对应的功率；
根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。

2.  根据权利要求1所述的基于球状传感器的运动控制方法，其特征在于，各角度范围包括：大于第一角度和小于第二角度；大于等于第二角度和小于等于第三角度；大于第三角度和小于第四角度；其中第一角度和第二角度为负值，第三角度和第四角度为正值；球状传感器相对于水平位置向上倾斜时倾斜角为正，球状传感器相对于水平位置向下倾斜时倾斜角为负；
所述各功率包括第一档功率、第二档功率以及第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率；
所述预设的各角度范围与各功率的对应关系包括：大于第一角度和小于第二角度的角度范围对应于第三档功率，大于等于第二角度和小于等于第三角度的角度范围对应于第二档功率，大于第三角度和小于第四角度的角度范围对应于第一档功率。

3.  根据权利要求1或2所述的基于球状传感器的运动控制方法，其特征在于，所述水平仪安装在球状传感器的中心；所述水平仪包括气泡水平仪。

4.  一种基于球状传感器的运动控制方法，其特征在于，包括步骤：
在球状传感器运动时，生成平行于地面的激光线和水平方向的激光线，其中平行于地面的激光线和水平方向的激光线的方向根据球状传感器的运动方向确定；
根据所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线的位置关系，以及预设的各位置关系与各功率的对应关系，确定所述位置关系对应的功率；
根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。

5.  根据权利要求4所述的基于球状传感器的运动控制方法，其特征在于，各位置关系包括：所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的上面；所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线重合；所述平行于地面的激 光线在所述水平方向的激光线的下面；
所述各功率包括：第一档功率、第二档功率以及第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率；
所述预设的各位置关系与各功率的对应关系为：所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的上面对应于第一档功率；所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线重合对应于第二档功率；所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的下面对应于第三档功率。

6.  一种基于球状传感器的运动控制装置，其特征在于，包括依次相连的倾斜角获取模块、角度范围确定模块、第二功率确定模块以及第二功率调节模块；
倾斜角获取模块，用于在球状传感器运动时，获取球状传感器内水平仪测量的倾斜角；
角度范围确定模块，用于根据所述倾斜角以及预设的各角度范围，确定所述倾斜角对应的角度范围；
第二功率确定模块，用于根据预设的各角度范围与各功率的对应关系，确定所述倾斜角对应的功率；
第二功率调节模块，用于根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。

7.  根据权利要求6所述的基于球状传感器的运动控制装置，其特征在于，各角度范围包括：大于第一角度和小于第二角度；大于等于第二角度和小于等于第三角度；大于第三角度和小于第四角度；其中第一角度和第二角度为负值，第三角度和第四角度为正值；球状传感器相对于水平位置向上倾斜时倾斜角为正，球状传感器相对于水平位置向下倾斜时倾斜角为负；
所述各功率包括第一档功率、第二档功率以及第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率；
所述预设的各角度范围与各功率的对应关系包括：大于第一角度和小于第二角度的角度范围对应于第三档功率，大于等于第二角度和小于等于第三角度的角度范围对应于第二档功率，大于第三角度和小于第四角度的角度范围对应于第一档功率。

8.  根据权利要求6或7所述的基于球状传感器的运动控制装置，其特征在于，所述水平仪安装在球状传感器的中心；所述水平仪包括气泡水平仪。

9.  一种基于球状传感器的运动控制装置，其特征在于，包括依次相连的激光线生成模块、第一功率确定模块和第一功率调节模块；
激光线生成模块，用于在球状传感器运动时，生成平行于地面的激光线和水平方向的激光线，其中平行于地面的激光线和水平方向的激光线的方向根据球状传感器的运动方向确定；
第一功率确定模块，用于根据所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线的位置关系，以及预设的各位置关系与各功率的对应关系，确定所述位置关系对应的功率；
第一功率调节模块，用于根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。

10.  根据权利要求9所述的基于球状传感器的运动控制装置，其特征在于，各位置关系包括：所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的上面；所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线重合；所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的下面；
所述各功率包括：第一档功率、第二档功率以及第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率；
所述预设的各位置关系与各功率的对应关系为：所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的上面对应于第一档功率；所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线重合对应于第二档功率；所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的下面对应于第三档功率。

说明书基于球状传感器的运动控制方法及装置
技术领域
本发明涉及侦测系统技术领域，特别是涉及一种基于球状传感器的运动控制方法、基于球状传感器的运动控制装置。
背景技术
在地震等造成的废墟中进行应急搜救时，需要侦测系统进入复杂多变的环境中进行侦测。球状传感器因其体积小等优点，越来越广泛的应用到应急搜救中。应急搜救争分夺秒，如何有效延长球状传感器的侦测时间，提高球状传感器的电能使用效率，减少不必要的电能损耗，显得尤为重要。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于球状传感器的运动控制方法及装置，能够有效节省电能，减少不必要的电能损耗。
一种基于球状传感器的运动控制方法，包括步骤：
在球状传感器运动时，获取球状传感器内水平仪测量的倾斜角；
根据所述倾斜角以及预设的各角度范围，确定所述倾斜角对应的角度范围；
根据预设的各角度范围与各功率的对应关系，确定所述倾斜角对应的功率；
根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。
一种基于球状传感器的运动控制装置，包括依次相连的倾斜角获取模块、角度范围确定模块、第二功率确定模块以及第二功率调节模块；
倾斜角获取模块，用于在球状传感器运动时，获取球状传感器内水平仪测量的倾斜角；
角度范围确定模块，用于根据所述倾斜角以及预设的各角度范围，确定所述倾斜角对应的角度范围；
第二功率确定模块，用于根据预设的各角度范围与各功率的对应关系，确定所述倾斜角对应的功率；
第二功率调节模块，用于根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。
本发明基于球状传感器的运动控制方法及装置，在球状传感器进入侦测环境中时，通过水平仪测量球状传感器的倾斜角，而倾斜角的大小意味着球状传感器当前的运动状态，例如球状传感器是上坡、下坡还是平路运动等，然后确定相应的功率，从而将该功率作为球状传感器当前的运动功率。本发明根据球状传感器运动的环境实时调节球状传感器的运动功率，相较于现有技术中球状传感器在各种环境中采用同一功率进行运动，本发明有效减少了下坡和平路等环境中不必要的电能损耗，提高了球状传感器的电能使用效率，延长了球状传感器的侦测时间。
一种基于球状传感器的运动控制方法，包括步骤：
在球状传感器运动时，生成平行于地面的激光线和水平方向的激光线，其中平行于地面的激光线和水平方向的激光线的方向根据球状传感器的运动方向确定；
根据所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线的位置关系，以及预设的各位置关系与各功率的对应关系，确定所述位置关系对应的功率；
根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。
一种基于球状传感器的运动控制装置，包括依次相连的激光线生成模块、第一功率确定模块和第一功率调节模块；
激光线生成模块，用于在球状传感器运动时，生成平行于地面的激光线和水平方向的激光线，其中平行于地面的激光线和水平方向的激光线的方向根据球状传感器的运动方向确定；
第一功率确定模块，用于根据所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线的位置关系，以及预设的各位置关系与各功率的对应关系，确定所述位置关系对应的功率；
第一功率调节模块，用于根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。
本发明基于球状传感器的运动控制方法及装置，在球状传感器进入侦测环 境中时，生成平行于地面的激光线和水平方向的激光线，平行于地面的激光线相对于水平方向的激光线位置不同，意味着球状传感器处于不同的运动状态，例如上坡运动、平路运动或下坡运动等，然后根据预设的各位置关系与各功率的对应关系，确定该位置关系对应的功率，从而将该功率作为球状传感器当前的运动功率。本发明根据球状传感器的运动环境实时调节球状传感器的运动功率，相较于现有技术中球状传感器在各种环境时采用同一功率进行运动，本发明有效减少了下坡和平路等环境中不必要的电能损耗，提高了球状传感器的电能使用效率，延长了球状传感器的侦测时间。
附图说明
图1为本发明一种基于球状传感器的运动控制方法实施例的流程示意图；
图2为本发明在球状传感器各运动状态下气泡水平仪状态的示意图；
图3为本发明一种基于球状传感器的运动控制装置实施例的结构示意图；
图4为本发明另一种基于球状传感器的运动控制方法实施例的流程示意图；
图5为本发明在球状传感器各运动状态下生成的激光线示意图；
图6为本发明另一种基于球状传感器的运动控制装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明基于球状传感器的运动控制方法及装置的整体方案为：在球状传感器运动时，判断球状传感器当前的运动状态，例如上坡、下坡或平路等，然后根据球状传感器运动状态实时调整球状传感器的功率。具体如何判断球状传感器的运动状态，本发明提供了两种具体方案，需要说明的是，只要按照球状传感器的运动状态实时调节球状传感器的功率，从而达到节能目的的技术方案，均在本发明的保护范围之内。
下面结合附图对本发明基于球状传感器的运动控制方法及装置的具体实施方式做详细描述。
如图1所示，一种基于球状传感器的运动控制方法，包括步骤：
S110、在球状传感器运动时，获取球状传感器内水平仪测量的倾斜角；
S120、根据所述倾斜角以及预设的各角度范围，确定所述倾斜角对应的角度范围；
S130、根据预设的各角度范围与各功率的对应关系，确定所述倾斜角对应的功率；
S140、根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。
为了测量球状传感器是处于上坡、下坡或者平路，还可以根据在球状传感器内安装水平仪的方式实现，其中水平仪包括气泡水平仪等。水平仪可以安装在球状传感器的中心，也可以安装在球状传感器内的其他位置，不随球状传感器的滚动而旋转。当球状传感器运动状态改变时，例如上坡、下坡和平路，水平仪发生变化(倾斜、水平)，从而可以测量到球状传感器变化的角度，球状传感器变化的角度即为坡度。
为了确定测量的倾斜角所对应的功率，在一个实施例中，设置好的各角度范围可以包括：大于第一角度和小于第二角度；大于等于第二角度和小于等于第三角度；大于第三角度和小于第四角度；其中第一角度和第二角度为负值，第三角度和第四角度为正值。球状传感器相对于水平位置向上倾斜时倾斜角为正，球状传感器相对于水平位置向下倾斜时倾斜角为负。
例如，如图2所示，气泡水平仪安装在球状传感器的中心，上半部分的刻度是0度到90度，下半部分的刻度是-90度到0度。当球状传感器上坡运动时，气泡水平仪的气泡是向上倾斜的，测量到的角度为正角；当球状传感器下坡运动时，气泡水平仪的气泡是向下倾斜的，测量到的角度为负角。第一角度可以设为-90度，第二角度可以设置为-10度，第三角度可以设置为10度，第四角度可以设置为90度。需要说明的是，由于误差的存在，球状传感器的倾斜角在预设小范围内即可以判定为平路运动。
基于上述预设的各角度范围，所述各功率包括第一档功率、第二档功率以及第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率。那么所述预设的各角度范围与各功率的对应关系可以包括：大于第一角度和小于第二角度的角度范围对应于第三档功率，大于等于第二角度和小于等于第三角度的角度范围对应于第二档功率，大于第三角度和小于第四角度的角度范围 对应于第一档功率。
需要说明的是，上述各预设角度范围和各档功率仅为其中一个实施例，还可以进一步对各角度范围进行细分，从而设置各坡度下对应的功率；倾斜角的正负与上坡下坡平路的对应关系根据水平仪具体刻度划分确定，例如如图2所示的水平仪上半部分的刻度假设为负，则上坡时的倾斜角为负。
基于同一发明构思，本发明还提供一种基于球状传感器的运动控制装置，下面结合附图对本发明装置的具体实施方式做详细描述。
如图3所示，一种基于球状传感器的运动控制装置，包括依次相连的倾斜角获取模块110、角度范围确定模块120、第二功率确定模块130以及第二功率调节模块140；
倾斜角获取模块110，用于在球状传感器运动时，获取球状传感器内水平仪测量的倾斜角；
角度范围确定模块120，用于根据所述倾斜角以及预设的各角度范围，确定所述倾斜角对应的角度范围；
第二功率确定模块130，用于根据预设的各角度范围与各功率的对应关系，确定所述倾斜角对应的功率；
第二功率调节模块140，用于根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。
水平仪包括气泡水平仪等，可以安装在球状传感器的中心，也可以安装在球状传感器内的其他位置，不随球状传感器的滚动而旋转。为了确定测量的倾斜角所对应的功率，在一个实施例中，设置好的各角度范围可以包括：大于第一角度和小于第二角度；大于等于第二角度和小于等于第三角度；大于第三角度和小于第四角度；其中第一角度和第二角度为负值，第三角度和第四角度为正值。球状传感器相对于水平位置向上倾斜时倾斜角为正，球状传感器相对于水平位置向下倾斜时倾斜角为负。
基于上述预设的各角度范围，所述各功率包括第一档功率、第二档功率以及第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率。 那么所述预设的各角度范围与各功率的对应关系可以包括：大于第一角度和小于第二角度的角度范围对应于第三档功率，大于等于第二角度和小于等于第三角度的角度范围对应于第二档功率，大于第三角度和小于第四角度的角度范围对应于第一档功率。
需要说明的是，上述各预设角度范围和各档功率仅为其中一个实施例，还可以进一步对各角度范围进行细分，从而设置各坡度下对应的功率；倾斜角的正负与上坡下坡平路的对应关系根据水平仪具体刻度划分确定，例如如图2所示的水平仪上半部分的刻度假设为负，则上坡时的倾斜角为负。
为了更好的理解本发明装置的具体实施方式，下面结合一个具体实施例对本发明的具体实施方式做详细描述。
安装的气泡水平仪上半部分刻度为0度到90度，下半部分刻度是-90度到0度。预设的各角度范围与各功率的对应关系为：10度到90度对应于第一档功率，-10度到10度对应于第二档功率，-90度到-10度对应于第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率。
球状传感器进入侦测环境时，倾斜角获取模块110获取到倾斜角为34度，角度范围确定模块120根据预设的各角度范围确定倾斜角对应的角度范围为10度到90度。第二功率确定模块130根据预设的各角度范围与各功率的对应关系，得到该倾斜角对应第一档功率，则第二功率调节模块140按照该功率实时调节球状传感器的运动功率。
本发明基于整体发明构思，还提供另一种基于球状传感器的运动控制方法及装置，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述。
如图4所示，一种基于球状传感器的运动控制方法，包括步骤：
S210、在球状传感器运动时，生成平行于地面的激光线和水平方向的激光线，其中平行于地面的激光线和水平方向的激光线的方向根据球状传感器的运动方向确定；
S220、根据所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线的位置关系，以及预设的各位置关系与各功率的对应关系，确定所述位置关系对应的功率；
S230、根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。
球状传感器运动状态一般有三种：在平路上运动、上坡运动以及下坡运动。为了判断球状传感器的运动状态，在球状传感器运动时，在球状传感器内生成平行于地面的激光线以及水平方向的激光线，两激光线的方向根据球状传感器的运动方向确定。例如，如图5所示，当球状传感器在平路上向右滚动时，生成的平行于地面的激光线以及水平方向的激光线的方向均为水平向右，当球状传感器向右上坡时，生成的水平方向的激光线方向为水平向右，生成的平行于地面的激光线的方向为右上方向。
如图5所示，可以根据平行于地面的激光线和水平方向的激光线的位置关系确定球状传感器为上坡运动、下坡运动或平路运动，从而调节各运动状态下的功率。平行于地面的激光线和水平方向的激光线的位置关系包括：所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的上面，说明球状传感器此时在上坡；所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线重合，说明球状传感器此时在平路上运动；所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的下面，说明球状传感器此时在下坡。需要说明的是，由于误差的存在，只要平行于地面的激光线与水平方向的激光线近似重合，即可以判定球状传感器在平路上运动。
对应于球状传感器的三种运动状态，可以预设这三种运动状态对应的功率，从而在判断出球状传感器的运动状态后，确定所对应的功率。所以，在上述各位置关系的基础上，所述各功率包括：第一档功率、第二档功率以及第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率。那么所述预设的各位置关系与各功率的对应关系为：所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的上面对应于第一档功率；所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线重合对应于第二档功率；所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的下面对应于第三档功率。也即是球状传感器在上坡时使用较大功率，下坡时使用较小功率，在平路时的功率介于上坡的功率和下坡的功率之间。
为了更好的理解本发明的实施过程，下面结合一个具体实施例进行详细描述。
球状传感器向右滚动过程中，生成的平行于地面的激光线为右上方向，生成的水平方向的激光线为水平向右，检测到平行于地面的激光线在水平方向的激光线上面，则选取该位置对应的第一功率作为球状传感器的运动功率。其它情况类似，在此不予赘述。
基于同一发明构思，本发明还提供一种基于球状传感器的运动控制装置，下面结合附图对本发明装置的具体实施方式做详细描述。
如图6所示，一种基于球状传感器的运动控制装置，包括依次相连的激光线生成模块210、第一功率确定模块220和第一功率调节模块230；
激光线生成模块210，用于在球状传感器运动时，生成平行于地面的激光线和水平方向的激光线，其中平行于地面的激光线和水平方向的激光线的方向根据球状传感器的运动方向确定；
第一功率确定模块220，用于根据所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线的位置关系，以及预设的各位置关系与各功率的对应关系，确定所述位置关系对应的功率；
第一功率调节模块230，用于根据确定的所述功率调节所述球状传感器运动的功率。
球状传感器运动状态一般有三种：在平路上运动、上坡运动以及下坡运动。为了判断球状传感器的运动状态，在球状传感器运动时，激光线生成模块210在球状传感器内生成平行于地面的激光线以及水平方向的激光线，两激光线的方向根据球状传感器的运动方向确定。
平行于地面的激光线和水平方向的激光线的位置关系包括：所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的上面，说明球状传感器此时在上坡；所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线重合，说明球状传感器此时在平路上运动；所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的下面，说明球状传感器此时在下坡。需要说明的是，由于误差的存在，只要平行于地面的激光线与水平方向的激光线近似重合，即可以判定球状传感器在平路上运动。
在上述各位置关系的基础上，所述各功率包括：第一档功率、第二档功率 以及第三档功率，其中第一档功率大于第二档功率，第二档功率大于第三档功率。那么所述预设的各位置关系与各功率的对应关系为：所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的上面对应于第一档功率；所述平行于地面的激光线与所述水平方向的激光线重合对应于第二档功率；所述平行于地面的激光线在所述水平方向的激光线的下面对应于第三档功率。
第一功率确定模块220根据预设的各位置关系与各功率的对应关系，确定生成的平行于地面的激光线与水平方向的激光线的位置关系对应的功率。第一功率调节模块230即可以根据该功率调节球状传感器的实际运动功率。
本发明根据球状传感器运动的环境实时调节球状传感器的运动功率，相较于现有技术中球状传感器在各种环境中采用同一功率进行运动，本发明有效减少了下坡和平路等环境中不必要的电能损耗，提高了球状传感器的电能使用效率，延长了球状传感器的侦测时间。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。