CN106054873A - 一种多电机驱动的移动设备的校准方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多电机驱动的移动设备的校准方法及装置，通过实时采集移动设备的运动轨迹数据；当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。本发明不需要增加额外的电路设计，即可实现对移动设备的校准，从而极大地降低生产成本；其次，本发明的校准过程是针对移动设备最终的行走路径，解决了仅仅校准电机后或传动装置后因为轮子的误差导致的校准效果不能达到预期的问题；最后，本发明的方法操作简便，且多电机驱动的移动设备的校准装置可进行自动校准，从而提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种多电机驱动的移动设备的校准方法及装置。
背景技术
随着电子设备智能化程度的日渐提高，电子移动设备如四轮机器人、扫地机器人，甚至电动汽车等智能移动设备越来越多的走进我们的生活。为了使结构模块化和降低设计难度，这些设备往往采用多个电机进行驱动，随之而来的一个重要问题就是：如果不加任何控制调整，由于电机和传动装置以及轮子的个体差异，设备在直线行走时往往不能沿直线行进。例如，由于多个电机在相同条件下的转速不一定严格相同，或者由于传动装置齿轮的材质不同，以及齿轮之间的咬合程度不同，或者由于轮子半径周长的个体差异，都会影响设备的直线行进情况。以上三部分每一部分都会有误差产生，误差积累之后体现在设备行进过程中就表现为设备走偏的情况。
虽然很多制造商采用在电机上增加反馈电路或类似装置来保证各个电机行动一致，但由于传动装置及轮子的个体差异，最终使得行进路径仍会出现偏移的情况。
发明内容
本发明提供了一种多电机驱动的移动设备的校准方法及装置，以解决现有技术中多电机驱动的移动设备行进路径偏移的问题。
一方面，本发明提供了一种多电机驱动的移动设备的校准方法，该方法包括：实时采集移动设备的运动轨迹数据；当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
进一步地，所述根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数具体包括：
根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的驱动参数和电机的输入电压参数。
进一步地，所述根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的驱动参数和电机的输入电压参数具体包括：
当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向左偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快左侧轮子对应电机的转速或减小右侧轮子对应电机的转速；
当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向右偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快右侧轮子对应电机的转速或减小左侧轮子对应电机的转速。
进一步地，所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值包括：
所述运动轨迹与所述预设路线偏差角度大于预设阈值。
进一步地，所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值包括：
所述移动设备当前位置到所述预设路线的垂线段大于预设阈值。
另一方面，本发明提供了一种多电机驱动的移动设备的校准装置，该装置包括：采集模块，用于实时采集移动设备的运动轨迹数据；调整模块，用于当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
进一步地，所述调整模块还用于，当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的驱动参数和电机的输入电压参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
进一步地，所述调整模块还用于，当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向左偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快左侧轮子对应电机的转速或减小右侧轮子对应电机的转速，使所述移动设备沿校准路线行进；当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向右偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快右侧轮子对应电机的转速或减小左侧轮子对应电机的转速。
进一步地，所述调整模块还用于，当所述运动轨迹与所述预设路线偏差角度大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
进一步地，所述调整模块还用于，当所述移动设备当前位置到所述预设路线的垂线段大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
本发明有益效果如下：
本发明在移动设备生成完成后，通过对移动设备进行标校，消除由于电机、传动装置及轮子的个体差异而造成的移动设备直线行进偏移路径的问题，从而有效解决了现有技术中多电机驱动的移动设备行进路径偏移的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的一种多电机驱动的移动设备的校准方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的另一种多电机驱动的移动设备的校准方法的流程示意图；
图3是本发明实施例的一种多电机驱动的移动设备的校准装置的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中由于电机、传动装置以及轮子的个体差异，而导致的多电机驱动的移动设备行进路径偏移的问题，本发明提供了一种多电机驱动的移动设备的校准方法及装置，通过监测移动设备的运动轨迹，并根据移动设备的运动轨迹调整移动设备的电机的控制参数，以消除由于电机、传动装置及轮子的个体差异而造成的移动设备直线行进偏移路径，从而使移动设备能够沿直线行进。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
方法实施例
本发明实施例提供一种多电机驱动的移动设备的校准方法，参见图1，该方法包括：
S101、实时采集移动设备的运动轨迹数据；
S102、当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
也就是说，本发明通过监测移动设备的运动轨迹，并根据移动设备的运动轨迹调整移动设备的电机的控制参数，以消除由于电机、传动装置及轮子的个体差异而造成的移动设备偏离直线路径的问题。
即，本发明在移动设备生产完成后，通过对移动设备进行标校，消除由于电机、传动装置及轮子的个体差异而造成的移动设备直线行进偏移路径的问题。
需要说明的是，相对于通过动力传送来消除移动设备路径偏离直线的方法，本发明所述的方法操作更为简单，校准效果稳定，而且，本发明所述的方法不需要额外增加电路，从而大大降低了校准成本。
具体的，本发明实施例是通过多次采集移动设备的运动轨迹数据，以保证校准过程的精确性。
具体实施时，本领域的技术人员可通过人工或者、传感器或者电脑等来记录移动设备的运动轨迹数据。
本发明实施例所述根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数具体包括：根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的驱动参数和电机的输入电压参数。
具体来说，本发明实施例在当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向左偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快左侧轮子对应电机的转速或减小右侧轮子对应电机的转速；当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向右偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快右侧轮子对应电机的转速或减小左侧轮子对应电机的转速。
也就是说，本发明是通过调整电机以实现对移动设备轮子的调整，最终实现移动设备的直线行走。
本发明实施例所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值为所述运动轨迹与所述预设路线偏差角度大于预设阈值，或者为，所述移动设备当前位置到所述预设路线的垂线段大于预设阈值。
即，本发明偏差可设置为运动轨迹与预设路线的角度偏差，也可以设置为运动轨迹与预设路线的垂直距离偏差，当然本领域的技术人员可以根据实际需要设置其他的方式偏差，如，直接设置为距离偏差，等等。具体实施时，当然本领域的技术人员可以根据实际需要设置具体的预设阈值。
具体实施时，本发明所述的方法还包括：
将调整后的电机的驱动参数和电机的输入电压参数进行保存，以实现对移动设备的校准。
本发明实施例所述实时监测移动设备的运动轨迹之前，还包括：
对所述移动设备进行预定时间的磨合。
为了获得更好的校准效果，本发明是在超出移动设备的磨合期后，再进行校准。
下面将结合图2，通过一个具体的例子对本发明所述的方法进行详细的说明：
本发明是在移动设备生产完成后，对移动设备的行进过程进行校准，以保证设备沿直线行进，校准完成后将电机的驱动参数保存到各电机的控制模块中，完成整个校准过程。具体流程如下：
S201、移动设备生产组装完成后，对移动设备进行一定时间的磨合(即让设备正常工作一段时间，不同设备该过程所需时间不同，具体可根据实际情况来设定具体的磨合时间)，以保证移动设备处在一个良好的工作状态。
S202、使移动设备进行直线行走，同时记录移动设备的行进轨迹数据，分析得到该移动设备走直线时的偏差，多次取样记录。
S203、逐渐调整各个电机的驱动参数，例如调整电机输出的PWM波的占空比，电机的电压参数，最终使轮子转速发生变化。
具体纠正过程为：若移动设备行走向左偏则加快左侧轮子转速或减小右侧轮子转速；向右偏则加快右侧轮子转速或减小左侧轮子转速等。
通过多次调整最终使设备的行进趋向于直线，校准结束。
S204、将调整后的驱动参数进行保存，完成整个校准过程。
通过以上校准过程，既保证了设备的直线行走，同时由于不增加额外的反馈控制模块，可以极大地降低设计生产成本。
本发明不需要增加额外的电路设计，即可实现对移动设备的校准，从而极大地降低生产成本；其次，本发明的校准过程是针对移动设备最终的行走路径，解决了仅仅校准电机后或传动装置后因为轮子的误差导致的校准效果不能达到预期的问题；最后，本发明的方法操作简便，且多电机驱动的移动设备的校准装置可进行自动校准，从而提高了生产效率。
装置实施例
本发明实施例提供了一种多电机驱动的移动设备的校准装置，参见图3，该装置包括：
采集模块，用于实时采集移动设备的运动轨迹数据；
调整模块，用于当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
本发明通过监测移动设备的运动轨迹，并根据移动设备的运动轨迹调整移动设备的电机的控制参数，以消除由于电机、传动装置及轮子的个体差异而造成的移动设备偏离直线路径的问题。
即，本发明在移动设备生成完成后，通过对移动设备进行标校，消除由于电机、传动装置及轮子的个体差异而造成的移动设备直线行进偏移路径的问题。
需要说明的是，相对于通过动力传送来消除移动设备路径偏离直线的方法，本发明所述的方法操作更为简单，校准效果稳定，而且，本发明所述的方法不需要额外增加电路，从而大大降低了校准成本。
进一步地，本发明实施例所述调整模块还用于，当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的驱动参数和电机的输入电压参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
具体为，所述调整模块在当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向左偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快左侧轮子对应电机的转速或减小右侧轮子对应电机的转速；当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向右偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快右侧轮子对应电机的转速或减小左侧轮子对应电机的转速。
也就是说，本发明是通过调整电机以实现对移动设备轮子的调整，最终实现移动设备的直线行走。
本发明实施例所述所述调整模块还用于，当所述运动轨迹与所述预设路线偏差角度大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进，或者，当所述移动设备当前位置到所述预设路线的垂线段大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
即，本发明偏差可设置为运动轨迹与预设路线的角度偏差，也可以设置为运动轨迹与预设路线的垂直距离偏差，当然本领域的技术人员可以根据实际需要设置其他的方式偏差，如，直接设置为距离偏差，等等。具体实施时，当然本领域的技术人员可以根据实际需要设置具体的预设阈值。
进一步地，本发明实施例所述的装置还包括：保存模块和磨合模块；
所述保存模块，用于对调整后的电机的驱动参数和电机的输入电压参数进行保存；并通过所述磨合模块对所述移动设备进行预定时间的磨合。
本发明实施例中的相关内容可参照方法施例部分进行理解，在此不再赘述。
本发明至少可以达到以下的有益效果：
本发明不需要增加额外的电路设计，即可实现对移动设备的校准，从而极大地降低生产成本；其次，本发明的校准过程是针对移动设备最终的行走路径，解决了仅仅校准电机后或传动装置后因为轮子的误差导致的校准效果不能达到预期的问题；最后，本发明的方法操作简便，且多电机驱动的移动设备的校准装置可进行自动校准，从而提高了生产效率。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。
Claims (10)
1.一种多电机驱动的移动设备的校准方法，其特征在于，包括：
实时采集移动设备的运动轨迹数据；
当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数具体包括：
根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的驱动参数和电机的输入电压参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的驱动参数和电机的输入电压参数具体包括：
当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向左偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快左侧轮子对应电机的转速或减小右侧轮子对应电机的转速；
当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向右偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快右侧轮子对应电机的转速或减小左侧轮子对应电机的转速。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值包括：
所述运动轨迹与所述预设路线偏差角度大于预设阈值。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值包括：
所述移动设备当前位置到所述预设路线的垂线段大于预设阈值。
6.一种多电机驱动的移动设备的校准装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于实时采集移动设备的运动轨迹数据；
调整模块，用于当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述调整模块还用于，当所述运动轨迹与预设路线偏差大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的驱动参数和电机的输入电压参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述调整模块还用于，当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向左偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快左侧轮子对应电机的转速或减小右侧轮子对应电机的转速，使所述移动设备沿校准路线行进；当所述移动设备的运动轨迹相对所述预设路线向右偏差大于预设阈值时，则调整电机的驱动参数和电机的输入电压参数，以加快右侧轮子对应电机的转速或减小左侧轮子对应电机的转速。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的装置，其特征在于，
所述调整模块还用于，当所述运动轨迹与所述预设路线偏差角度大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
10.根据权利要求6-8中任意一项所述的装置，其特征在于，
所述调整模块还用于，当所述移动设备当前位置到所述预设路线的垂线段大于预设阈值时，根据所述预设路线调整所述移动设备的电机的控制参数，使所述移动设备沿校准路线行进。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20161026 |