本發(fā)明涉及一種底盤控制方法，具體涉及一種前輪轉(zhuǎn)向機(jī)器人的底盤控制方法，屬于輪式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
現(xiàn)有技術(shù)中，在做輪式機(jī)器人前輪轉(zhuǎn)向底盤控制時(shí)，多采用兩后輪電機(jī)為速度模式，外加從動(dòng)輪和編碼器的控制方法。后輪為速度模式不能很好的實(shí)時(shí)匹配兩后輪的速度而造成后輪打滑的現(xiàn)象發(fā)生。而底盤速度在此控制系統(tǒng)中是個(gè)很重要的量，為了得到底盤的速度而額外加上從動(dòng)輪和編碼器，會(huì)使得機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供一種前輪轉(zhuǎn)向機(jī)器人的底盤控制方法，能夠在增加額外機(jī)械機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上解決輪式機(jī)器人在由前輪轉(zhuǎn)向時(shí)后輪速度不易匹配的問(wèn)題，防止轉(zhuǎn)向時(shí)后輪打滑的現(xiàn)象的發(fā)生。
所述的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)器人的底盤控制方法，具體為：在所述前輪轉(zhuǎn)向機(jī)器人的底盤上設(shè)置有三個(gè)電機(jī)，其中兩個(gè)電機(jī)分別用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)后輪，一個(gè)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向；用于驅(qū)動(dòng)后輪的兩個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器采用力矩模式，力矩模式下電機(jī)根據(jù)地面摩擦力的大小自動(dòng)匹配速度；用于驅(qū)動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器采用絕對(duì)位置模式。
此外對(duì)整個(gè)底盤的速度進(jìn)行閉環(huán)控制：即當(dāng)?shù)妆P速度沒(méi)有達(dá)到設(shè)定速度值時(shí)，控制用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)后輪的電機(jī)增大力矩，使底盤速度增大至設(shè)定速度值；反之當(dāng)?shù)妆P速度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，控制用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)后輪的電機(jī)減小力矩，使底盤速度減小至設(shè)定速度值。有益效果
(1)采用該方法能夠使前輪轉(zhuǎn)向機(jī)器人的后輪速度自動(dòng)匹配，以防止轉(zhuǎn)向時(shí)后輪打滑的現(xiàn)象的發(fā)生，從而可以直接利用后輪編碼器的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
(2)對(duì)整個(gè)底盤的速度進(jìn)行閉環(huán)控制，能夠起到速度可控，并防止溜車的現(xiàn)象發(fā)生。
說(shuō)明書附圖
圖1為底盤上電機(jī)控制示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施例提供一種前輪轉(zhuǎn)向機(jī)器人的底盤控制方法，采用該方法可以使機(jī)器人的后輪速度自動(dòng)匹配，不會(huì)出現(xiàn)后輪打滑的現(xiàn)象。
具體為：在該前輪轉(zhuǎn)向機(jī)器人的底盤上設(shè)置有三個(gè)電機(jī)，其中兩個(gè)電機(jī)分別用來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)后輪，一個(gè)電機(jī)用來(lái)驅(qū)動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向。其中用于驅(qū)動(dòng)后輪的兩個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的工作模式均選用力矩模式(即力矩為設(shè)定值，則當(dāng)摩擦力增大時(shí)，速度會(huì)減??；當(dāng)摩擦力減小時(shí)，速度會(huì)增大)，用于驅(qū)動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的工作模式均選用絕對(duì)位置模式。
前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器使用絕對(duì)位置模式，可以精確的控制前輪的轉(zhuǎn)角；后輪電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器使用力矩模式，力矩模式下電機(jī)會(huì)根據(jù)地面摩擦力的大小自動(dòng)匹配速度。當(dāng)前輪轉(zhuǎn)向時(shí)，后輪的兩個(gè)電機(jī)上的阻力會(huì)不同，則后輪電機(jī)會(huì)根據(jù)地面摩擦力的不同自動(dòng)匹配自己的速度，從而使后輪速度發(fā)生改變；即后輪會(huì)根據(jù)地面摩擦力的不同自動(dòng)匹配自己的速度，從而達(dá)到防止輪子打滑的目的。
后輪電機(jī)編碼器的值(每一個(gè)電機(jī)都帶有一個(gè)編碼器，編碼器的作用是采集電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù))就是該電機(jī)實(shí)際走過(guò)的路程(即電機(jī)轉(zhuǎn)了多少個(gè)脈沖)，由于采用該種控制方法能夠有效的防止輪子打滑，因此可直接使用編碼器的值準(zhǔn)確的計(jì)算出底盤的速度、位移、坐標(biāo)等信息。
此外對(duì)整個(gè)底盤的速度進(jìn)行閉環(huán)控制，即設(shè)定底盤速度后，當(dāng)?shù)妆P沒(méi)有達(dá)到設(shè)定速度時(shí)，機(jī)器人的控制中心給用于驅(qū)動(dòng)后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器發(fā)送增大力矩的指令，后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)增大力矩來(lái)達(dá)到增大速度的目的(使速度增大至設(shè)定值)，反之當(dāng)速度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，給用于驅(qū)動(dòng)后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器發(fā)送減小力矩的指令，后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減小力矩來(lái)降低速度(使底盤速度減小至設(shè)定速度值)。通過(guò)對(duì)底盤的速度做閉環(huán)控制，能夠起到速度可控和防止溜車的現(xiàn)象發(fā)生。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。