轮式机器人驱动电机的控制方法、装置及轮式机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107193294A(43)申请公布日2017.09.22(21)申请号201710575931.8(22)申请日2017.07.14(71)申请人灵动科技（北京）有限公司地址100094北京市海淀区中关村东路66号1号楼22层2607-02(72)发明人任国荣陈召强齐欧(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人王术兰(51)Int.Cl.G05D13/62(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图5页(54)发明名称轮式机器人驱动电机的控制方法、装置及轮式机器人(57)摘要本发明提供了轮式机器人驱动电机的控制方法、装置及轮式机器人，包括：确定轮式机器人的驱动电机的当前转速和当前电流；将当前电流转换至两相旋转坐标系中；根据当前转速与预设转速的差值调整径向电流分量，根据当前输出力矩、以及预存的力矩-目标垂向电流值对应关系调整垂向电流分量；在当前转速与预设转速的差值的绝对值小于第一预设值且当前垂向电流分量与目标垂向电流值的差值的绝对值小于第二预设值时，确定调整后的目标电流；根据预设转速、当前转速和调整后的目标电流确定电机的占空比。通过调整径向电流分量来提高电机的输出功率，并通过调整垂向电流分量来提高电机的输出效率，既提高了电机的输出功率，又提高了电机的输出效率。CN107193294ACN107193294A权利要求书1/2页1.一种轮式机器人驱动电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：确定待控制轮式机器人的驱动电机的当前转速，以及确定所述待控制轮式机器人的所述驱动电机的当前电流，所述当前电流为三相电流；将所述当前电流转换至两相旋转坐标系中，得到径向电流分量和垂向电流分量；根据所述驱动电机的当前转速与预设转速的差值调整所述径向电流分量的大小，以及根据所述驱动电机的当前输出力矩、以及预存的力矩-目标垂向电流值对应关系调整所述垂向电流分量的大小，其中，所述当前输出力矩是根据所述当前电流确定的，预存的所述力矩-目标垂向电流值对应关系为输出力矩与该输出力矩的效率最高点对应的垂向电流值之间的对应关系；在所述驱动电机的当前转速与预设转速的差值的绝对值小于第一预设值且当前垂向电流分量与目标垂向电流值的差值的绝对值小于第二预设值时，将调整后的所述径向电流分量和所述垂向电流分量转换至三相坐标系中，得到调整后的目标电流，其中，所述目标垂向电流值为当前输出力矩的效率最高点对应的垂向电流值；根据预设转速、所述当前转速和调整后的目标电流确定所述驱动电机的占空比；根据所述占空比调整输入至所述驱动电机的电流，以控制所述驱动电机的转速。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定待控制轮式机器人的驱动电机的当前转速，包括：采集所述驱动电机对应的霍尔传感器的电平变化信号；根据所述电平变化信号确定所述待控制轮式机器人所述驱动电机的当前转速。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述待控制轮式机器人的所述驱动电机的当前电流，包括：采集每一相线路的当前电压值，根据所述当前电压值分别确定所述驱动电机的每一相线圈的当前电流；或者，采集三相线路中任意两相线路的当前电压值，根据所述当前电压值分别确定所述驱动电机的所述任意两相线圈的当前电流，并根据所述任意两相线圈的当前电流确定第三相线圈的当前电流。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述当前电流转换至两相旋转坐标系中，得到径向电流分量和垂向电流分量，包括：将所述当前电流转换至两相正交坐标系中，得到两相正交电流；将所述两相正交电流转换至两相旋转坐标系中，得到径向电流分量和垂向电流分量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述驱动电机的当前转速与预设转速的差值调整所述径向电流分量的大小，以及根据所述驱动电机的当前输出力矩、以及预存的力矩-目标垂向电流值对应关系调整所述垂向电流分量的大小，包括：根据当前转速与预设转速的差值，对所述径向电流分量的大小进行调整，以使当前转速与预设转速的差值的绝对值小于第一预设值；以及，基于预存的力矩-目标垂向电流值对应关系，根据所述驱动电机的当前输出力矩确定该当前输出力矩对应的目标垂向电流值；根据所述目标垂向电流值调整所述垂向电流分量的大小，以使当前垂向电流分量与目标垂向电流值的差值的绝对值小于第二预设值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将调整后的所述径向电流分量和所述2CN107193294A权利要求书2/2页垂向电流分量转换至三相坐标系中，得到调整后的目标电流，包括：将调整后的所述径向电流分量和所述垂向电流分量转换至两相正交坐标系中，得到两相正交电流；将所述两相正交电流转换至三相坐标系中，得到调整后的目标电流。7.根据权利要