[发明专利]一种电机驱动四足机器人的电源管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种电机驱动四足机器人的电源管理系统及方法，该系统包括依次连接的电池组、电池管理板和稳压板；电池组用于为电机驱动四足机器人提供动力；电池管理板用于检测电池组的供电参数以及接收稳压板的供电输出参数，并根据供电参数与供电输出参数对电池组进行管理；稳压板用于对电池管理板输出的电压进行稳压处理并监控供电输出参数，同时将供电输出参数反馈给电池管理板。因此，本发明在提供工作状态监控功能以及完善的保护机制的基础上，供电输出参数稳定，降低了电池管理板运算负荷，减少了数据出错或系统死机的几率。

技术领域

本发明属于电源管理领域，更为具体地讲，涉及一种电机驱动四足机器人的电源管理系统及方法。

背景技术

腿足式机器人的形式可分为单足、双足、四足和多足，其中四足机器人被认为是目前最佳的腿足式机器人形式。四足机器人根据动力系统的不同可分为液压驱动四足机器人、电机驱动四足机器人以及电液混合驱动四足机器人。

电机驱动四足机器人一般采用充电锂电池给机器人作为动力源，根据步态算法驱动机器人腿部各个关节处的电机进而实现机器人静步态(walk)、对角小跑(trot)、奔跑(gallop)等运动步态。

现有技术中，电机驱动四足机器人一般使用充电锂电池电压直接或将经过简单预处理后作为电机的供电电压。电机正常工作时的电压为一额定值，而充电锂电池在放电过程中电压会逐渐降低，这种电压波动会对电机的性能产生巨大差异，上述处理方法将对电机控制产生不利的影响，导致系统的不稳定。

此外，由于电机驱动四足机器人配置的电机数量导致所需供电通道较多，若由单一电池管理板处理所有供电通道的数据会造成电池管理板的运算负荷较大，可能会导致数据出错或系统死机等情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电机驱动四足机器人的电源管理系统及方法，解决现有技术中电机供电电压不稳定，且由单一电池管理板对所有供电参数进行处理，增加电池管理板运算负荷，导致数据出错或系统死机的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供了的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种电机驱动四足机器人的电源管理系统，包括电池组、电池管理板和稳压板；

所述电池组，包括充电锂电池A和充电锂电池B，用于为电机驱动四足机器人提供动力，其作为电源输出供电到电池管理板；

所述电池管理板，接收电池组供电，并输出到稳压板，用于监控所述电池组的供电参数以及接收稳压板反馈的供电输出参数，并根据所述供电参数和供电输出参数对所述电池组的充电锂电池A和充电锂电池B进行管理；

所述稳压板接收来自电池管理板输出的供电，并对所述电池管理板输出的供电进行稳压处理并作为供电输出输出到后续电机驱动电路，以驱动电机驱动四足机器人，同时监控供电输出参数，同时将供电输出参数反馈给电池管理板；

所述电池组的供电参数包括各电池的端电压和放电电流，所述供电输出参数包括输出电压和输出电流。

另一方面，本发明还提供一种电机驱动四足机器人的电源管理方法，该方法基于上述电源管理系统，包括系统上电初始化阶段和供电阶段，具体包括以下步骤：

系统上电初始化阶段：

(1)、电池管理板检测充电锂电A、充电锂电池B的电压并选择电压高者作为主电源输出供电到电池管理板，另一个为辅电源；

(2)、电池管理板向稳压板发送查询指令，确认稳压板接入情况，若稳压板接入到电池管理板则发送响应指令，电池管理板根据响应情况控制供电是否输出到稳压板；

供电阶段：