CN113097975A - 一种室内机器人防失速保护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人应用领域，具体提供了一种室内机器人防失速保护方法，控制器进行程序初始化，获取电机控制信号速度，计算霍尔传感器数据，然后执行PID算法，判断是否超过预设的阈值，若没有超过预设的阈值，则继续运行；若超过预设的阈值，使用继电器控制进行切断电机电源。与现有技术相比，本发明通过霍尔传感器和继电器，从而可以单独监测每个电机的转速，并将信号反馈给控制器，从而达到失速保护效果，防止意外发生，具有良好的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及机器人应用领域，具体提供一种室内机器人防失速保护方法及系统。
背景技术
随着机器人技术的不断发展，室内服务机器人已经被用于各行各业，从餐饮配送机器人到迎宾机器人，室内服务机器人的身影无处不在。
无论是餐饮配送机器人还是迎宾机器人，室内服务机器人主要工作于室内人员复杂的场景，且主要跟人打交道。室内机器人的导航及定位主要依靠其自身的激光雷达、摄像头及超声波等传感器，然而，当环境异常复杂或人员流动过大时，会阻挡机器人视线(激光雷达或摄像头)从而导致机器人因无法正确判定自身位置，亦或是电机驱动出现bug导致失控，以上情况都会造成机器人有一定概率出现失速撞人等情况。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强室内机器人防失速保护方法。
本发明进一步的技术任务是提供一种设计合理，安全适用的室内机器人防失速保护系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种室内机器人防失速保护方法，控制器进行程序初始化，获取电机控制信号速度，计算霍尔传感器数据，然后执行PID算法，判断是否超过预设的阈值，若没有超过预设的阈值，则继续运行；若超过预设的阈值，使用继电器控制进行切断电机电源。
进一步的，在电机轴承上加装霍尔传感器和电机电源继电器。
进一步的，所述霍尔传感器实时采集电机转速，并将霍尔信号反馈到机器人控制器。
进一步的，在控制器开发上位机程序解析霍尔信号，从而得到电机实时转速。
进一步的，控制器上位机程序采用PID算法，以电机设定转速作为输入信号，霍尔传感器采集的电机转速作为反馈信号，从而计算PID输出值，当输出电机转速超过设定的阈值时，控制继电器切断电机电源。
一种室内机器人防失速保护系统，霍尔传感器和电机电源继电器安装在电机轴承上，所述霍尔传感器通过霍尔信号与控制器交互，所述控制器判断输出电机转速是否超过设定阈值，若没有超过预设的阈值，则继续运行；若超过预设的阈值，使用继电器控制进行切断电机电源。
进一步的，所述霍尔传感器用于实时采集电机转速，并将霍尔信号反馈到机器人控制器中。
进一步的，所述控制器用于开发上位机程序解析霍尔信号，获取电机控制信号速度，从而得到电机实时转速。
进一步的，所述控制器上位机计算霍尔传感器数据，采用PID算法，以电机设定转速作为输入信号，霍尔传感器采集的电机转速作为反馈信号，从而计算PID输出值，当输出电机转速趋势超过设定的阈值的，则控制继电器切断电机电源。
本发明的一种室内机器人防失速保护方法及系统和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
本发明通过霍尔传感器和继电器，从而可以单独监测每个电机的转速，并将信号反馈给控制器，控制器通过判断电机转速是否超过设定的阈值，当超过或有趋势超过阈值时，控制器通过控制继电器操作切断电机电源，从而达到失速保护效果，防止意外发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1是一种室内机器人防失速保护方法的流程示意图；
附图2是一种室内机器人防失速保护系统的框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
下面给出一个最佳实施例：
如图1、2所示，本实施例中的一种室内机器人防失速保护方法，控制器进行程序初始化，获取电机控制信号速度，计算霍尔传感器数据，然后执行PID算法，判断是否超过预设的阈值，若没有超过预设的阈值，则继续运行；若超过预设的阈值，使用继电器控制进行切断电机电源。
在电机轴承上加装霍尔传感器和电机电源继电器，霍尔传感器实时采集电机转速，并将霍尔信号反馈到机器人控制器。在控制器开发上位机程序解析霍尔信号，从而得到电机实时转速。
控制器上位机程序采用PID算法，以电机设定转速作为输入信号，霍尔传感器采集的电机转速作为反馈信号，从而计算PID输出值，当输出电机转速超过设定的阈值时，控制继电器切断电机电源，防止意外发生。
一种室内机器人防失速保护系统，霍尔传感器和电机电源继电器安装在电机轴承上，所述霍尔传感器通过霍尔信号与控制器交互，所述控制器判断输出电机转速是否超过设定阈值，若没有超过预设的阈值，则继续运行；若超过预设的阈值，使用继电器控制进行切断电机电源。
霍尔传感器用于实时采集电机转速，并将霍尔信号反馈到机器人控制器中。控制器用于开发上位机程序解析霍尔信号，获取电机控制信号速度，从而得到电机实时转速。
控制器上位机计算霍尔传感器数据，采用PID算法，以电机设定转速作为输入信号，霍尔传感器采集的电机转速作为反馈信号，从而计算PID输出值，当输出电机转速趋势超过设定的阈值的，则控制继电器切断电机电源。
上述具体的实施方式仅是本发明具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的一种室内机器人防失速保护方法及系统权利要求书的且任何所述技术领域普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种室内机器人防失速保护方法，其特征在于，控制器进行程序初始化，获取电机控制信号速度，计算霍尔传感器数据，然后执行PID算法，判断是否超过预设的阈值，若没有超过预设的阈值，则继续运行；若超过预设的阈值，使用继电器控制进行切断电机电源。
2.根据权利要求1所述的一种室内机器人防失速保护方法，其特征在于，在电机轴承上加装霍尔传感器和电机电源继电器。
3.根据权利要求2所述的一种室内机器人防失速保护方法，其特征在于，所述霍尔传感器实时采集电机转速，并将霍尔信号反馈到机器人控制器。
4.根据权利要求3所述的一种室内机器人防失速保护方法，其特征在于，在控制器开发上位机程序解析霍尔信号，从而得到电机实时转速。
5.根据权利要求4所述的一种室内机器人防失速保护方法，其特征在于，控制器上位机程序采用PID算法，以电机设定转速作为输入信号，霍尔传感器采集的电机转速作为反馈信号，从而计算PID输出值，当输出电机转速超过设定的阈值时，控制继电器切断电机电源。
6.一种室内机器人防失速保护系统，其特征在于，霍尔传感器和电机电源继电器安装在电机轴承上，所述霍尔传感器通过霍尔信号与控制器交互，所述控制器判断输出电机转速是否超过设定阈值，若没有超过预设的阈值，则继续运行；若超过预设的阈值，使用继电器控制进行切断电机电源。
7.根据权利要求6所述的一种室内机器人防失速保护系统，其特征在于，所述霍尔传感器用于实时采集电机转速，并将霍尔信号反馈到机器人控制器中。
8.根据权利要求7所述的一种室内机器人防失速保护系统，其特征在于，所述控制器用于开发上位机程序解析霍尔信号，获取电机控制信号速度，从而得到电机实时转速。
9.跟进权利要求8所述的一种室内机器人防失速保护系统，其特征在于，所述控制器上位机计算霍尔传感器数据，采用PID算法，以电机设定转速作为输入信号，霍尔传感器采集的电机转速作为反馈信号，从而计算PID输出值，当输出电机转速趋势超过设定的阈值的，则控制继电器切断电机电源。
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| CN202309615U (zh) * | 2011-09-22 | 2012-07-04 | 上海微频莱机电科技有限公司 | 速度检测装置及风机塔筒专用升降梯 |
| JP2018051734A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | ファナック株式会社 | 作業者とロボットとの協働作業を行う生産システム |
| CN110631833A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-31 | 哈尔滨工程大学 | 磁电式转速发生器 |
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