[发明专利]一种智能机器人底盘电机转速控制方法

说明书

本发明公开了一种智能机器人底盘电机转速控制方法，该智能机器人底盘电机转速控制方法包括如下步骤：S1、将控制盒安装到智能机器人载体上，并且将电路并联到机器人控制电路内；S2、设定控制盒内部的加速度计和陀螺仪初始参数；S3、设定传感器的采样周期，根据采样周期读取加速度计和陀螺仪的测量值；S4、陀螺仪实时获取机器人的本体倾斜角度，并根据倾斜角度机器人的本体姿势状态，并发送至主控电路中；S5、加速度计获取机器人的本体的加速度变化值，并发送至主控电路中；S6、主控电路根据读取的姿态倾斜角度和加速度变化值，确定补偿控制信号，发送至电机中；S7、对速度进行控制，适应性高，利于推广使用，方便调节控制。

技术领域

本发明涉及机器人电机控制技术领域，尤其涉及一种智能机器人底盘电机转速控制方法。

背景技术

在现在的社会生活中，智能机器人的使用越来越普遍，而为了保证机器人行动的安全稳定性，需要对机器人的底盘电机进行转速控制，而现在的方式多是通过霍尔和类似方案采集电机速度，然后再通过之前预设的速度值使用PID算法来更改PWM的占空比来调控电机电源的方案。

但是单一的通过采集速度来判断和控制转速，时效性较差，不能够精确控制来保证运行的平稳性，而且当机器人在不同道路上行驶时，其本体状态也会发生倾斜变化，会急剧影响速度变化量，因此不容易进行调节控制，有待提出一种方法，引入加速度计和陀螺仪器，加入对机器人行驶状态和姿态的感应辅助已有的电机控制系统，来达到更快实现的合适电机电源输入以达到对当前电机转速的控制。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能机器人底盘电机转速控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能机器人底盘电机转速控制方法，该智能机器人底盘电机转速控制方法包括如下：

S1、将控制盒安装到智能机器人载体上，并且将电路并联到机器人控制电路内；

S2、设定控制盒内部的加速度计和陀螺仪初始参数，使得加速度计x、y轴平面与机器人载体的平面相互平行；

S3、设定传感器的采样周期，根据采样周期读取加速度计和陀螺仪的测量值；

S4、陀螺仪实时获取机器人的本体倾斜角度，并根据倾斜角度机器人的本体姿势状态，并发送至主控电路中；

S5、加速度计获取机器人的本体的加速度变化值，并发送至主控电路中；

S6、主控电路根据读取的姿态倾斜角度和加速度变化值，确定补偿控制信号，发送至电机中；

S7、电机根据控制补偿信号输出相应的动力，对速度进行控制；

所述S4和S5还包括对速度变化方形和倾斜角度方向进行判定，具体包括如下：

P1、通过加速度计读取加速度变化量和角度方向α，并且分解成x方向和y方向的分量为ax和ay；

P2、根据三角关系计算角度方向，记作：

P3、根据计算关系，计算出角度变化值，记作：

P4、将α和θ的值进行对比分析，进而进行判断；

P5、若二者数值方向相一致，则判断为机器人本体角度倾斜导致的速度变化，可以平稳移动，若二者不一致，则判断为无相关，无法平稳移动；

所述S6中确定补偿控制信号包括如下：

Q1、若加速度变化方向和行进方向不一致，即为减速状态，则进行动力增强，提升加速度；

Q2、根据V＝a×t进行计算，根据设定的速度最大阈值，计算最大加速时长，进行动力增强输出；