CN113654727A

CN113654727A - 重心位置测量方法、系统及装置、计算机设备和存储介质

Info

Publication number: CN113654727A
Application number: CN202111061716.9A
Authority: CN
Inventors: 方绍军; 梁德成; 何文彬; 王荣华; 张嫚嫚
Original assignee: Guangdong Bozhilin Robot Co Ltd
Current assignee: Guangdong Bozhilin Robot Co Ltd
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2021-11-16

Abstract

本申请涉及一种能够适用于具有至少两个轮毂设备的重心位置测量的方法、系统及装置、计算机设备和存储介质。该方案通过提供设置有至少两个力传感器的称重板，根据称重板上各个力传感器所感受到的不同压力以及各个力传感器的平面坐标，基于力和力矩平衡原理计算得到各个轮毂在测试平台上的实际投影位置，以此得到被测设备在水平状态时，其重心在测试平台上的投影坐标G′(x,y)。进一步，控制器再控制驱动组件工作，带动测试平台的一侧缓慢而平稳地提升，与水平面形成一定倾角，随着倾角不断增大，靠近测试平台转动侧的称重板受力逐渐为零，根据此时的倾角θ和G′(x,y)和重心的平面坐标计算得到被测设备重心的三维坐标G(x,y,h)。

Description

重心位置测量方法、系统及装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及重心测量技术领域，特别是涉及一种应用于具有多轮毂结构设备的重心位置测量方法、系统及装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

现有车辆重心位置测定方法，主要通过先测量水平状态下各个车轮负荷，对重心取矩，根据轮距和轴距计算出重心在水平面投影位置，再通过机构将车辆提升至一定角度，对此状态下进行受力分析，计算出重心在垂直方向上的高度，从而可确定车辆的重心位置。

但发明人在实施过程中发现，现有的重心位置测量方法，只适用于轮毂对称分布且位置固定，轮距、轴距也固定的车辆或设备，而实际作业中，建筑机器人的各个轮毂相对独立，轮毂类型有舵轮，也有可自由摆动的万向轮，因此，同一台机器人，在不同场景下的实际轮距并非固定值，传统测量方法和装置无法满足测量需求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够适用于具有至少两个轮毂设备的重心位置测量方法、系统及装置、计算机设备和存储介质。尤其适用于轮毂分布不规则、不均匀的设备。

本申请实施例提供了一种重心位置测量方法，应用于对具有至少两个轮毂的设备进行重心位置测量的系统，系统中用于搭载被测设备的测试平台上设置有至少两个称重板，且每个称重板上设置有至少两个坐标已知的力传感器，被测设备的每一轮毂对应放置在每一称重板上且被测设备处于制动模式；

该方法包括：

定义投影于测试平台的坐标为平面坐标，获取各力传感器的平面坐标；

获取测试平台处于水平状态时每个称重板上各力传感器所采集的压力数据；

根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得被测设备重心的平面坐标；

控制驱动组件工作，使驱动组件带动测试平台的一侧转动，以增大测试平台所在平面与水平面的倾角；

当根据力传感器采集的压力数据判定靠近测试平台转动侧的称重板受力为零时，控制驱动组件停机；

根据靠近测试平台转动侧的称重板受力为零时的倾角和被测设备重心的平面坐标，计算得到被测设备重心的三维坐标。

在其中一个实施例中，根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得被测设备重心的平面坐标的步骤包括：

基于力矩平衡原理，根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得各轮毂的平面坐标；

根据各轮毂的平面坐标和三角函数，计算被测设备重心的平面坐标。

在其中一个实施例中，基于力矩平衡原理，根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得各轮毂的平面坐标的步骤包括：

定义其中一个称重板上两个力传感器所在的边为平面坐标系的X轴，并以X轴上一个力传感器为原点定义平面坐标系的Y轴；

对于每一个称重板|：

获得各力传感器的压力数据所等效的称重板所受的合力；

根据称重板所受的合力、称重板上各力传感器的压力数据和各力传感器在平面坐标系下的平面坐标，计算称重板所受合力分别到各第一目标轴的力臂；第一目标轴为称重板上各力传感器所构成多边形的任意边；

根据力臂和各力传感器在平面坐标系下的平面坐标，计算得到称重板上轮毂的平面坐标。

在其中一个实施例中，若存在一个称重板上的三个力传感器所确定的图形为直角三角形，则定义直角三角形的两个直角边分别为平面坐标系的X轴和Y轴，并定义直角三角形的直角顶点为平面坐标系的坐标原点。

在其中一个实施例中，根据各轮毂的平面坐标和三角函数，计算被测设备重心的平面坐标的步骤包括：

以测试平台上任意两个平面坐标已知的参考点所确定的边为第二目标轴对重心处所受合力取矩；

对于每个第二目标轴，基于重心处所受合力矩等于非第二目标轴上轮毂所受各分力的力矩之和，计算得到重心到各第二目标轴的距离；

根据重心到各第二目标轴的距离和三角函数，计算得到重心的平面坐标。

在其中一个实施例中，以表征各轮毂分布的多边形中的任意边为第二目标轴。

在其中一个实施例中，重心位置测量方法还包括：

若根据力传感器采集的压力数据判定靠近测试平台转动侧的称重板受力减小至预设的压力阈值时，则调整驱动组件的工作参数以抑制测试平台的倾角角速度小于防侧翻角速度限值；

预设的压力阈值表征测试平台若后续仍以大于等于防侧翻角速度限值转动，则被测设备存在侧翻风险。

在其中一个实施例中，重心位置测量方法还包括：

若根据力传感器采集的压力数据判定靠近测试平台转动侧的称重板受力减小至预设的压力阈值时，则切换至手动控制模式。

一种重心位置测量系统，应用于具有至少两个轮毂的设备，重心位置测量系统包括：

测试平台，用于搭载被测设备；

至少两个称重板，各称重板设置在测试平台上；每个称重板上设置有至少两个坐标已知的力传感器；被测设备的每一轮毂对应放置在每一称重板上且被测设备处于制动模式；

驱动组件，用于改变测试平台所在平面与水平面的倾角；

控制器，与各力传感器通信连接，且与驱动组件电连接；控制器包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述重心位置测量方法的步骤。

在其中一个实施例中，称重板的数量大于等于被测设备轮毂的数量。

在其中一个实施例中，称重板数量为四个，且对称设置在测试平台上。

在其中一个实施例中，各称重板上均设置有四个力传感器，且四个力传感器呈矩形分布。

在其中一个实施例中，重心位置测量系统还包括：

倾角传感器，用于测量并反馈测试平台所在平面与水平面的倾角至控制器。

在其中一个实施例中，重心位置测量系统还包括：

挡板，挡板远离测试平台的转动侧设置。

一种重心位置测量装置，应用于对具有至少两个轮毂的设备进行重心位置测量的系统，系统中用于搭载被测设备的测试平台上设置有至少两个称重板，且每个称重板上设置有至少两个坐标已知的力传感器；被测设备的每一轮毂对应放置在每一称重板上且被测设备处于制动模式；

该装置包括：

传感器平面坐标数据获取模块，用于定义投影于测试平台的坐标为平面坐标，获取各力传感器的平面坐标；

压力数据获取模块，用于获取测试平台处于水平状态时每个称重板上各力传感器所采集的压力数据；

重心平面坐标获取模块，用于根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得被测设备重心的平面坐标；

倾角控制模块，用于控制驱动组件工作，使驱动组件带动测试平台的一侧转动，以增大测试平台所在平面与水平面的倾角；

停机控制模块，用于在根据力传感器采集的压力数据判定靠近测试平台转动侧的称重板受力为零时，控制驱动组件停机；

重心三维坐标计算模块，用于根据靠近测试平台转动侧的称重板受力为零时的倾角和被测设备重心的平面坐标，计算得到被测设备重心的三维坐标。

上述应用于具有多轮毂结构设备的重心位置测量系统及其测量方法，只有具有以下有益效果：

该重心位置测量系统，通过提供设置有至少两个力传感器的称重板，可以根据轮毂压在其对应的称重板上时，根据称重板上各个力传感器所感受到的不同压力以及各个力传感器的坐标，根据力矩平衡原理计算得到各个轮毂的实际位置，以此得到被测设备在水平状态时，其重心在测试平台所在平面(此时的水平面)上的投影坐标G′(x,y)。这种设置方式，可以适用于轮毂分配不对称的设备，可以根据力传感器反馈的数据自动计算出各个轮毂的实际坐标位置，然后以此数据测定设备重心在测试平台所在平面上的投影坐标，进一步，控制器再控制驱动组件工作，带动测试平台的一侧缓慢而平稳地提升，与水平面形成一定倾角，随着倾角不断增大，称重板上各力传感器测得的压力数据也不断变化，当靠近测试平台转动侧的称重板受力为零时，控制器获取此时的倾角θ并控制驱动组件停机，确保不会因为误操作使倾角继续增大，造成测量偏差。此时，根据前面得到的重心在测试平台平面上的投影坐标和倾角θ计算得到被测设备的重心位置坐标G(x,y,h)。该重心位置测量系统，不仅适用于各种轮毂分布形状的设备，且通过控制器的精准停机控制，可以避免测量偏差，提高测量精度。

此外，当选定四个对称分布的称重板时，由于其对称性，计算量可以大大减小，加快测试过程，也可以降低对计算能力的要求，可选用较低成本的执行主体设备去执行上述方法步骤，从而降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为一个实施例中重心位置测量系统的结构示意图；

图2为一个实施例中重心位置测量系统的被测物体900在测试平台100在一定倾角下的等效示意图；

图3为一个实施例中控制器与力传感器进行通讯实现的电气连接示意图；

图4为一个实施例中，一个称重板上四个传感器A1B1C1D1的位置示意图和该称重板上所受合力F1的示意图；

图5为一个实施例中各轮毂的分布示意图；

图6为图5轮毂分布情况下，对M1M2轴取矩时的几何关系示意图；

图7为四个轮毂形成的多边形没有一个直角时，对M1M2轴取矩时的几何关系示意图；

图8为一个实施例中，四个称重板上各传感器的坐标分布示意图；

图9为一个实施例中最大侧倾稳定角θ对应的测试系统各组成部件的位置分布示意图；

图10为一个实施例中挡板防侧翻的作用力示意图；

图11为一个实施例中重心位置测量方法的流程示意图；

图12为另一个实施例中重心位置测量方法的流程示意图；

图13为一个实施例中重心位置测量装置的结构框图；

图14为一个实施例中计算机设备内部结构的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

空间关系术语例如“在...下”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。此外，文中的“至少两个”是指两个或两个以上。

正如背景技术所述，现有技术中的车辆重心测量方法仅适用于轮毂对称设置和轮距一定的车辆的测量，局限性较大，基于此，本发明提供了一种能够适用于轮毂不对称，且不同工作状态下轮毂分布不一样的设备的重心测量方案。

在一个实施例中，如图1-10所示，提供了一种重心位置测量系统，应用于具有至少两个轮毂910的设备，该重心位置测量系统包括：用于搭载被测设备900的测试平台100，至少两个称重板200，用于改变测试平台100所在平面与水平面的倾角的驱动组件300，以及控制器800。其中，各称重板200设置在测试平台100上；每个称重板200上设置有至少两个坐标已知的力传感器210；测试时，被测设备900的各个轮毂910对应放置在各称重板200上且被测设备900处于制动模式。

测试开始后，测试平台100初始状态下为水平状态，此时，控制器800通过与各力传感器210的通信连接，获取每个称重板200上各力传感器210所采集的压力数据，每个称重板200上的轮毂910在该称重板200上的位置以及轮毂910与力传感器210的距离直接决定了其上各个力传感器210所感受到的压力大小，而轮毂910的分布，又直接决定了车辆重心在测试平台上的投影位置，基于此，控制器800定义投影于测试平台的坐标为平面坐标，获取力传感器在该测试平台上的平面坐标，控制器800可以根据各压力数据以及各力传感器210的平面坐标，计算得到被测设备900的重心在测试平台100所在平面上的投影坐标，至此，已经可以得到被测设备900重心的平面坐标，进一步的，需要确定被测设备900重心所处的高度。

此时，控制器800控制驱动组件300工作，使驱动组件300带动测试平台100的一侧转动，使测试平台100和水平面之间的倾角逐渐增大，以便找到测试平台100上各称重板200受力为零的倾角，当根据力传感器210采集的压力数据判定靠近所述测试平台100转动侧的称重板200受力为零时，控制驱动组件300停机并记录下此时的倾角值。此时，如图2所示，被测设备900的重心G正好在下侧轮毂910连线的正上方，即图2中所示的GM1M2垂直于水平面，其中M1和M2是指靠近水平面侧的两个轮毂910，此时重心在测试平台100所在平面上的位置G’到M1M2所在直线的距离S可以很容易求出，此时的倾角也可以从倾角传感器直接获取，根据图2所示的三角函数关系，可以计算得到重心G距离测试平台100所在平面的高度h，在上述测试平台的平面坐标系和重心与所述测试平台的垂直线所构成的三维坐标系下，可以求得重心G的三维坐标G(x,y,z)，其中(x,y)为重心的平面坐标，z的值为上述高度h。该重心位置测量系统还能够确定被测设备900不侧翻的最大侧倾稳定角，避免繁复测量。

在一个具体实施方式中，上述驱动组件300可以采用如图1中所示的伺服传动组件来实现，该伺服传动组件，可以包括如图1所示的伺服电机310、链轮320、链条330和手轮340，各链条330的一端固定连接在测试平台100的一侧，当测试时，在测试平台100水平状态下获得重心在所述测试平台100所在平面上的投影坐标之后，控制器800控制伺服电机310工作，伺服电机310输出轴带动链轮320转动，从而使得链轮320带动链条330如图1所示的FA方向运动，链条330作用力下带动测试平台100的一侧逐渐上升，测试平台100与水平面的夹角逐渐增大。其中，控制器800可以控制伺服电机310缓慢匀速地驱动该测试平台100的上升，以免造成测试平台100上被测设备900位置的移动所导致的测量结果的误差。

在一个实施例中，如图1所示，该重心位置测量系统还包括底座400，底座400可固定于地面，测试平台100初始状态下平放在该底座400上，测试平台100的一侧通过可转动连接件500与该底座400可转动连接。该底座400可以包括固定架410和坡形件420，测试平台100在不受驱动组件300作用力时，测试平台100的上表面与该固定架410的上表面平齐，被测设备900经过坡形件420移动至该测试平台100上，能够实现被测设备900的快速移动。由于固定架410与地面之间存在一定的高度差，这种高度差可能会造成被测设备900和测试平台100的机械碰撞，这种碰撞不仅会给测试平台100等设备造成损伤，还会改变测试平台100位置，导致存储的坐标与实际坐标存在误差，进而导致后续重心位置坐标计算时存在误差，通过坡形件420的设计，可以避免这种误差的产生，从而进一步提高重心位置坐标测定结果的可靠性和准确性。

在其中一个实施例中，控制器800内部包括处理器820和多路信号放大器810，各路信号放大器810的第一端一一对应连接各力传感器210，各路信号放大器810的第二端连接所述处理器820，所述处理器820通过信号放大器810获取被信号放大后的压力数据，并根据所述压力数据进行其他实施例中描述的计算和控制过程，在此不做赘述。通过信号放大器810，可以避免信号传输过程中，因为传感器输出值过小导致的灵敏度低的问题。

以称重板200为4个为例(需要说明的是，称重板200不局限于此处举例的4个，2个、3个或其他数量的称重板200也可以，具体选定可以根据被测设备900的轮毂数量选择)，每个称重板200上设置有四个力传感器210为例(需要说明的是，此处举例，并不对力传感器210的数量造成限定，2个或3个或其他数量的力传感器210也均可实现本申请的目的)，其压力数据传输路线示意图如图3所示。为避免干扰，各信号放大器810与处理器820的不同通道对应连接。该处理器820可以选用上位机等终端设备。其中，可以是每个力传感器210对应一个信号放大器810进行压力数据信号的放大处理，也可以是集成化的多通道信号放大器810，信号放大器810的各信号输入端一一对应连接各称重板200上的力传感器210，信号放大器810的各信号输出端一一对应连接处理器820上的各信号通道。只要是能够通过信号放大电路对传感器测量信号进行放大传输的方案均是本申请保护的范畴，其余具体实现不再一一举例。

在其中一个实施例中，该重心位置测量系统还包括提升支承组件600，该提升支承组件600用于承载上述驱动组件300，为驱动组件300提供与底座400之间的高度落差，便于驱动组件300按照上述实施例中的描述过程，进行测试平台100的提升控制。

具体的，该提升支承组件600可以包括底部框架610、支撑柱620(可以为多个)和置物平台630，底部框架610与上述底座400固定连接，底部框架610上固定设置有支撑柱620，各支撑柱620远离底部框架610的一端与置物平台630固定连接，驱动组件300安装在该置物平台630上，如图1所示，由于支撑柱620提供的链轮320与底座400之间的高度差，测试过程中，可以通过控制链轮320的转动，带动链条330按照FA方向转动，从而带动测试平台100绕与底座400可转动连接处转动。具体实现时，为了节省链条330，该置物平台630上设置有供链条330穿过的通孔。

需要说明的是，本申请中，驱动组件300中用于提拉测试平台100的组件不局限于链轮320和链条330，还可以是其他实现方式。例如该驱动组件300包括转轴和一端固定在该转轴外周上的钢索，当伺服电机310驱动转轴转动时，由于钢索的一端与转轴外周上一点固定连接，另一端与测试平台100的一侧固定连接，所以随着转轴的转动，钢索开始一圈一圈绕制在该转轴外周上，由于钢索无弹性，此时，该转轴和钢索固定连接的测试平台100的相对位置发生改变，从而改变测试平台100与水平面之间的夹角。

在其中一个实施例中，该重心位置测量系统，设置有对称的两个置物平台630，如图1所示，伺服电机310设置在其中一个平台上，该伺服电机310输出转轴与另一平台上驱动链轮320转动的转轴通过图示连杆连接，基于此，在自动控制模式下，控制器800可以通过控制伺服电机310的工作状态，同时控制两个置物平台630上的各链轮320同步转动，同理，手动模式下也可以同时控制两个置物平台上的链条330的传动，图1所示的四条链条330可以同步向上提升该测试平台100，保证测试过程中，测试平台100缓慢匀速抬起，避免因测试平台100受力不均衡导致其上被测设备900滑动，影响重心位置测试结果的精度。

为了进一步提高测试结果的可靠性，该重心位置测量系统还包括水平仪，该水平仪设置在该测试平台100上。通过设置水平仪，可以保证被测设备900处于水平状态下，进行的压力数据的获取和重心的平面坐标的计算，保证计算结果的精准性，进一步提高重心位置测定的准确性。

适应性地，该测试平台100未设置称重板200的一侧还设置有调平器，根据水平仪反映的状态，调节测试平台100底部的调平器，可以迅速使得测试平台100处于水平状态。

测试过程中，轮毂910相对于称重板静止，未发生翻转，即此时，轮毂910所受到的支撑力与其施加在称重板上的压力是大小相等方向相反的，也就是说对于任意一个称重板上的一个轴来说，对该轴作用的压力力矩和对该轴作用的支撑力力矩大小相等，而压力力矩可以用各力传感器检测的数据和各力传感器的平面坐标计算得到，支撑力力矩可以等效为轮毂910处所受到的支撑力的力矩，即合力矩。基于此原理，在其中一个实施例中，控制器800还用于基于力矩平衡原理，根据各压力数据以及各力传感器210的平面坐标，获得各轮毂910的平面坐标；根据各轮毂910的平面坐标和三角函数，计算被测设备900重心的平面坐标。

如图4所示，测试平台100水平状态下，轮毂910在对应的称重板200上施加的压力情况如图所示，该称重板200受轮毂910施加的压力为F1，该F1为各个力传感器210(A1、B1、C1和D1)测量的压力的合力，基于此，根据力矩平衡原理，可以根据合力的力矩和分力的力矩等效模型，得到合力力臂和分力力臂的关系式，由于各力传感器210的平面坐标是已知的，所以各分力力臂是可以得到的，以此，可以得到合力力臂，再根据合力力臂长度和各力传感器210的平面坐标，结合三角函数，即可计算得到合力作用点的平面坐标，该平面坐标即为轮毂910在称重板200上施加压力的作用点，即轮毂910的实际平面坐标，对于轮毂910不对称的被测设备900也可以通过其轮毂910实际平面坐标的计算，为最终确定重心平面坐标提供精准的数据，即可以适用于任意形状和轮毂910分布的被测设备900的重心位置测定，通用性强，适用对象广，可以解决传统技术中由于各被测设备900轮毂分布的差异和变化性要设计多套重心测定系统的问题，大大减小了重心位置测定成本。

类似的，如图5-6所示，得到各轮毂910的平面坐标之后，由于各轮毂910的平面坐标已知，且被测设备900也未相对于测试平台100反转，所以各轮毂910处的可以基于上述力矩平衡原理，利用各轮毂910处分力的力矩和重心处等效合力的力矩关系，可以计算得到重心处合力的力臂，根据该力臂和各轮毂910的平面坐标，利用三角函数计算，可以计算得到重心的平面坐标，即可以得到重心在测试平台100上的投影坐标。需要强调的是，图5-6给出的是4个轮毂910分别在四个称重板200上的情况，对于具有四个称重板200的测试平台100来讲，其也可以测量2个轮毂910或者3个轮毂910的被测设备900的重心，对于未工作的称重板200，可将其视作无效的称重板200，不应用于下述计算过程即可。即测试平台100可以适用于轮毂910数量小于或等于其上称重板200数量的被测设备900的重心位置测量。

具体的计算实现过程，可以利用对轴取矩的方式，得到力矩等效公式。比如，定义其中一个称重板200上两个力传感器210所在的边为平面坐标系的X轴，并以X轴上一个力传感器210为原点定义平面坐标系的Y轴。对于每一个称重板200，先获得各力传感器210的压力数据所等效的称重板200所受的合力，然后基于称重板200所受合力到称重板200上一确定轴的力矩与称重板200上各力传感器210所受分力到轴的力矩等效的原理，根据称重板200所受的合力、称重板200上各力传感器210的压力数据和各力传感器210在平面坐标系下的平面坐标，计算称重板200所受合力分别到各第一目标轴的力臂；第一目标轴为称重板200上各力传感器210所构成多边形的任意边。基于前序的计算结果，可以根据称重板200所受合力分别到各第一目标轴的力臂和称重板200上各力传感器210在平面坐标系下的平面坐标，计算得到称重板200上轮毂910的平面坐标。为进一步计算被测设备900的重心平面坐标提供重要的数据依据。

在其中一个实施例中，若存在一个称重板200上的三个力传感器210所确定的图形为直角三角形，则定义直角三角形的两个直角边分别为平面坐标系的X轴和Y轴，并定义直角三角形的直角顶点为平面坐标系的坐标原点。此时，对于这个称重板200来说，获得其上各力传感器210的压力数据所等效的称重板200所受的合力Fi；然后根据所述称重板200所受合力Fi到轴的力矩与所述称重板200上各力传感器210所受分力到该轴的力矩等效的原理，计算所述称重板200所受合力Fi分别到X轴的力臂(LiX)和到Y轴的力臂(LiY)。由于其计算的直接是重心所在位置受到合力到X轴和Y轴的垂直距离，此时，只需要将该距离值转化为坐标值，即可得到重心的平面坐标，该称重板200上轮毂910的平面坐标为(LiY，LiX)。

可见，对于这个具有力传感器210呈直角三角形分布特点的称重板200来说，由于计算的直接是合力Fi分别到X轴和Y轴的力臂(即重心分别到X轴和Y轴的距离)，所以可以直接得到轮毂910的平面坐标，计算量小，计算速度快。

另外，若其余称重板200上存在两个力传感器210所确定的边与X轴或Y轴平行时，优先选取与坐标轴平行的两力传感器210所在边为第一目标轴进行取矩，并基于力矩等效原理，计算该称重板200上的轮毂坐标，从而提高整个重心位置测量效率。

为了更好的说明轮毂910实际平面坐标的计算实现过程，拿图4所示的轮毂M1在其称重板200上施加压力下轮毂M1平面坐标的计算过程为例进行说明。当选定任意两个力传感器210所在位置为参考点来确定第一目标轴时，可以减小需要存储的坐标量，且可以减少非轴上分力对该第一目标轴的力矩计算量，从而加快整个测试过程，也可以减小对于执行主体的计算能力要求，从而减小成本。

更进一步的，当四个力传感器210对称呈矩形分布在称重板200上时，可以快速得到非第一目标轴上两个力传感器210相对于选定第一目标轴的力臂大小，可以进一步减小计算工作量，如图4所示，4个力传感器210的平面坐标分别为：A1(x_a1，y_a1)，B1(x_b1，y_b1)，C1(x_c1，y_c1)，D1(x_d1，y_d1)；每个力传感器210的测量分力(即压力数据值)及同一称重模块中4个传感器测量合力均可直接由控制器800读取，分别为：f_a1、f_b1、f_c1、f_d1和F1。利用力与力矩平衡原理，可通过计算得出每个称重板200上轮毂910所在的位置，即轮毂910平面坐标M_n(x_n，y_n)，n＝1，2，3，4。

根据A1C1取X轴(X轴与A1C1重合或平行)，根据A1B1取Y轴(Y轴与A1B1重合或平行)，并取A1C1为第一目标轴，对称重板200上所受合力F1取矩，得出：F1*L1＝(f_b1+f_d1)*(x_b1-x_a1)，由此可求得L1的值。式中，f_b1(力传感器B1所检测到的压力值)、f_d1(力传感器D1所检测到的压力值)均由控制器800直接从称重板200上的各力传感器210读取，F₁可以直接由各分力值取和得到。x_b1、x_a1为已知量。设计时若以测试平面为X轴和Y轴所构成的二维平面确定的力传感器的坐标，则该坐标即为力传感器的平面坐标，可以直接获取。若初始存储的力传感器210的坐标为其他坐标系下的值，需要通过定义测试平面所在平面为新的坐标系，通过坐标系转换得到力传感器210在测试平台上投影的坐标，即各力传感器210的平面坐标。

其中，x_b1为力传感器B1平面坐标中的横坐标。

x_a1为力传感器A1平面坐标中的横坐标。

同理，以A1B1为另一第一目标轴，对F1取矩，得出：F1*L2＝(f_c1+f_d1)*(y_c1-y_a1)，由此可求得L2的值。

由此可得轮毂M1的平面坐标：M₁(x₁，y₁)＝M₁(x_a1+L1，y_a1+L2)；

类似的，可以采用相同的算法，依次求出另外3个轮毂910的平面坐标：M₂(x₂，y₂)、M₃(x₃，y₃)、M₄(x₄，y₄)，每相邻两个平面坐标点之间的连线长度即为该两轮毂910的实际轮距。然后根据轮毂910的平面坐标计算重心在测试平台100所在平面上的投影坐标。这种选定测试平台所在平面构建平面坐标系的方式，可以避免进行倾角测试时，由于测试平台100相对于水平面的位置的变化，还要实时计算更新测试板上各轮毂910的平面坐标，可以节省大量计算资源。选定第一目标轴的数量以能够求解出轮毂910平面坐标所需的最少选定轴为准。当定义A1为原点，A1C1所在边为X轴，A1B1所在边为Y轴时，轮毂M1的平面坐标M₁(x₁，y₁)＝M₁(L1，L2)，计算量更小，重心位置测量的效率更高。

当然，需要说明的是，此处以每个称重板200上的力传感器210呈矩形分布为例，其余力传感器210分布形式下，也可以根据力和力矩平衡的原理以及三角函数，计算得到轮毂910的平面坐标。本领域技术人员应当理解，除了此处所举实施例中以A1B1为Y轴的方式，只要是基于两个力传感器所在的边确定X轴基础上，确定一个与X轴垂直的边为Y轴的坐标系定义方案均属于本申请的保护范围，同理，对于以A1C1所在边或其平行边为X轴的定义方式，也主要是为了举例说明，并不对X轴和Y轴的定义方式造成限定，在上述实施例描述方案范围内，本领域技术人员可以合理选择其他坐标轴定义方式。

在其中一个实施例中，若每个称重板200上的力传感器210所构成的多边形不含一个直角，则定义其中一个称重板200上两个力传感器210所在边为X轴，以X轴上一力传感器210为坐标原点确定与X轴垂直的Y轴，进行合力到各轴的力臂运算时，可以选取力传感器210所构成的多边形的两个邻边作为第一目标轴。此时，通过计算各第一目标轴对应的力臂，可以得到合力到两邻边的距离，根据已知坐标可知选定邻边的长度，两邻边所构成的夹角角度以及两个邻边拐点处的平面坐标(拐点处力传感器210的平面坐标)，利用这些参数，做三角函数计算，可计算得到轮毂910的平面坐标。此时控制器800计算量相对较小，处理速度快，可加快重心测定过程。

在其中一个实施例中，控制器800根据各轮毂910的平面坐标和三角函数，计算被测设备900重心的平面投影坐标的具体计算过程，可以是：

控制器800先以测试平台上任意两个平面坐标已知的参考点所确定的边为第二目标轴对重心处所受合力取矩；

由于被测设备900相对于测试平台100并未发生翻转，此时对于该测试平台100上的任意轴来说，都是符合力矩平衡的，对于每个第二目标轴来说，重心处所受合力矩等于不在该第二目标轴上的其他轮毂910处所受各分力的力矩之和，基于此，计算得到重心到各第二目标轴的距离；第二目标轴可以是随机选取的，选取的数量，以能够计算出重心的平面坐标为基准。

根据重心到各第二目标轴的距离和三角函数关系，计算得到重心在测试平台100所在平面上的投影坐标，即重心的平面坐标。

而类似于上述实施例中所述，当在轮毂910所在点中选取参考点确定上述第二目标轴时，非第二轴上的轮毂作用力矩的计算量最小，测试实现过程最快。所以在一个实施例中，选定轮毂910所构成的多边形的边为第二目标轴，可以优选该多边形的两个相邻边为第二目标轴。当然也可以选取一个轮毂910所在点为参考点和另一平面坐标已知的参考点共同确定一个边作为第二目标轴进行上述计算过程。当轮毂910所组成的多边形中有直角时，优先选取两个相邻的直角边为第二目标轴进行运算。此时计算量最小，计算速度最快。

为了详细对该重心在测试平台100所在平面上的投影坐标的计算实现过程进行说明，以有四个轮毂910的被测设备900为例，且四个轮毂M1、M2、M3、M4一一对应落在称重板200上，控制器800根据力传感器210采集的数据可以得到各称重板200所受力F1、F2、F3、F4的大小，该力的大小一一对应相等于轮毂M1、M2、M3、M4施加的压力大小。通过上述轮毂910的计算步骤，求得四个轮毂910的分布如图5和6所示，控制器800在执行计算时，对于这种有至少一个角为直角的轮毂910分布情况，先计算直角与所述直角的对角之间的距离|M1M3|：

同理，可以计算得到图5中的：

根据图5中上述三条边的三角函数关系，可以得到：

|M1M3|²＝|M1M4|²+|M4M3|²-2*|M1M4|*|M4M3|*cosθ1，由此可求得θ1角度值。

根据三角函数关系，可计算得到M3到M1M4的距离L1，L1＝|M4M3|*cosθ1。

以M1M4为第二目标轴，对重心处所受合力G取矩，得：

G*L＝F3*L1+F2*L2＝F3*|M4M3|*cosθ1+F2*|M1M2|，其中，L2＝|M1M2|；

故可以计算得到重心到M1M4的距离：

L＝(F3*|M4M3|*cosθ1+F2*|M1M2|)/G

如图6所示，以M1M2为另一第二目标轴，对重心处所受合力G取矩，同理可得：

G*K＝F3*K1+F4*K2＝F3*|M3M2|*cisα+F4*|M4M1|，其中，K2＝|M4M1|。

故重心与M1M2之间的距离为：K＝(F3*|M3M2|*cosα+F4*|M4M1|)/G

至此，基于前面得到的轮毂M1的横坐标x1和纵坐标y1，可确定重心在测试平台100上的投影坐标为：G′(x1+L，y1+K)。

当α、θ1为直角时，重心确定方法与前面所述轮毂910位置确定方法一致。

对于四个轮毂910所构成的多边形中，没有一个直角的情况，如图7所示时，可以以该多边形的任意两邻边为第二目标轴，对重心处所受合力取矩，来进行计算，以图7中轮毂910分布示意图为例进行该重心的平面坐标计算实现的说明。

以M1M2边为一个第二目标轴，利用每两个点之间的距离值(由各轮毂910的平面坐标可直接计算得到)，可以得到M1M2和其相邻两边的夹角：

计算得到夹角β和γ，利用勾股定理，得到图7中的L1和L2；

然后以M1M2为第二目标轴，对重心处所受合力G取矩：

G*L＝L1*F1+L2*F3，其中F1为轮毂M1所在称重板200上受到的压力，F3为轮毂M3所在称重板200受到的压力。

根据上述公式计算得到G距离M1M2的距离L；

然后同理，选择M1M4为另一第二目标轴，计算得到M2和M3分别到M1M4的垂直距离，进而得到G到M1M4的距离；

再利用三角函数关系，计算得到重心的平面坐标。

类似于上述对于轮毂910平面坐标的求解过程，在一个实施例中，若轮毂910所确定的多边形中有一个直角，则可以定义该直角所在的两个边分别为X轴和Y轴，定义该直角顶点为原点，然后分别选取平面坐标系的X轴和Y轴为第二目标轴来计算重心的平面坐标。可加快计算过程，快速确定重心的平面坐标。

在其中一个实施例中，称重板200的数量大于等于被测设备900轮毂910的数量。该重心位置测量系统中，测试平台100上设置的称重板200至少为两个，且大于等于被测设备900的轮毂910数量，可以保证对于不同型号的被测设备900进行测量，提高该测试系统的普适性，例如，该称重板200上设置有5个称重板200，可以测量三轮的AGV机器人重心位置，也可以测量5个轮子的建筑机器人的重心位置。还可以满足被测设备900在不同工况下具有不同轮毂900分布的测量需求。

在其中一个实施例中，该重心位置测量系统的测试平台100上还设置有多个安装位，各称重板200可以匹配安装在各安装位，以便根据被测设备900的轮毂910大致分布情况，调整称重板200所在位置，保证被测设备900的轮毂910均可以落在某个称重板200上。

在其中一个实施例中，该测试平台100上设置有运动导槽和移动驱动件，控制器800控制移动驱动件工作，移动驱动件在导槽内推动其对应的称重板200在导槽内运动，改变称重板200的位置，以匹配被测设备900的轮毂910分布，使得每个轮毂910都对应压到一个称重板200上，且各轮毂910分布在不同的称重板200上。称重板200的位置移动也可以通过人工来调整。当称重板200移动至测试需要的位置时，称重板200上的卡固件与导槽的边卡接固定，避免测试过程中称重板200移动导致的重心位置测量结果不准确的问题。

在其中一个实施例中，如图1所示，称重板200数量为四个，且对称设置在测试平台100上。称重板200的面积可设计为大于轮毂910接触面积的两倍，以便测试时快速将被测设备900移动至每个轮毂910对应压在一个称重板200的状态并进行制动。四个称重板200的设置可以满足绝大多数车型的重心位置测定要求。

在其中一个实施例中，如图8所示，各称重板200(1、2、3、4)上均设置有四个力传感器210(称重板1对应的A1、B1、C1、D1四个传感器，称重板2对应的A2、B2、C2、D2四个传感器，称重板3对应的A3、B3、C3、D3四个传感器，称重板4对应的A4、B4、C4、D4四个传感器)，且四个力传感器210呈矩形分布。基于上述实施例中介绍，已知，当称重板200上的四个力传感器210呈矩形分布时，可以快速计算得到轮毂910的平面坐标，从而加快整个重心位置测定试验的过程，提高测定效率。

考虑到搭载在该测试平台100上的被测设备900，随测试平台100不断运动，当驱动组件300停止工作时，即达到最大侧倾稳定角了，测试平台100和被测设备900在惯性作用下会继续运动，若此前被测设备900具有较大的角速度，其在惯性力作用下可能会发生侧翻，所以在其中一个实施例中，在根据力传感器210采集的压力数据判定靠近所述测试平台100转动侧的称重板200受力减小至预设的压力阈值时，此时，则说明后续若仍以大于等于防侧翻角速度限值驱动该测试平台100转动，则被测设备900存在侧翻风险，控制器800通过调整驱动组件300的工作参数以抑制测试平台100的倾角角速度小于防侧翻角速度限值，保证该测试平台100在该较小角速度变化下继续转动，直至控制器800根据力传感器210检测的压力数据判定靠近测试平台100转动侧的称重板200已经不受轮毂910施压了，控制器800控制该驱动组件300停止工作，并记录和保存此时的倾角为最大侧倾稳定角。

在其中一个实施例中，控制器800还用于在根据力传感器210采集的压力数据判定靠近所述测试平台100转动侧的称重板200受力减小至预设的压力阈值时，则切换至手动控制模式。基于上述实施例中类似的理由，为了避免被测设备900由于惯性发生侧翻，当控制器800判定靠近所述测试平台100转动侧的称重板200受力减小至预设的压力阈值时，此时则表征被测设备900在测试平台100以当前转动角速度继续转动时，当驱动组件300停机时，被测设备900存在侧翻风险，此时，切换为手动控制模式，由人工进行手动步进控制，可以通过上述实施例中的手轮340进行驱动组件300对测试平台100的拉升控制。

在有的实施例中，手动控制模式下驱动组件300被配置为驱动测试平台100的倾角角速度小于防侧翻角速度限值。例如，可以通过设计手轮340的结构，限定手轮340单次转动的最大刻度来限制测试平台100的倾角角速度值。

在其中一个实施例中，该控制器800还用于记录靠近所述测试平台100转动侧的称重板200受力减小至零时的最大侧倾稳定角。该最大侧倾稳定角用于表征被测设备900在行驶过程中，不侧翻时，其底盘所在平面相对于水平面的最大倾角。

在其中一个实施例中，重心位置测量系统还包括倾角传感器，倾角传感器用于测量并反馈测试平台100所在平面与水平面的倾角至控制器800。该倾角传感器可以安装在上述测试平台100上。通过利用倾角传感器进行倾角数据获取的方式，相较于依赖控制器800根据测试平台100和驱动组件300的相对位置关系和驱动组件300提拉测试平台100的高度，进行三角函数计算来得到倾角的方式，可以节省计算资源，可以选用对于数据处理能力要求略低的控制器800，从而节省成本。

在其中一个实施例中，控制器800在判定靠近所述测试平台100转动侧的称重板200受力减小至零时，停止所有能改变测试平台100倾角的操作命令，确保不会因为误操作使倾角测试平台100继续上升，造成测量偏差。

在其中一个实施例中，由于重心在测试平台100所在平面上的投影坐标G′已求得,故G′到图9所示的M1M2的距离S亦可很容易求出，另，最大侧倾稳定角θ可由倾角传感器测量得出，设重心高度为h＝|GG’|，由三角函数关系：

Cotθ＝h/s，

计算可得：

h＝s*Cotθ，h为水平状态下被测设备900的重心高度。

至此，机器人的重心位置，即水平状态下的重心的三维坐标G(x,y,z)得以确定。

在其中一个实施例中，重心位置测量系统还包括：挡板700，挡板700设置在远离测试平台100转动侧的位置。如图9-10所示，当测试平台100与水平面的倾角不为0时，挡板700靠近水平面。当被测设备900未发生倾翻时，被测设备900的重心位置在下侧轮毂910右侧，也必定在安全挡板700及Q点的右侧；被测设备900发生倾翻时，被测设备900与挡板700接触，此时，被测设备900、挡板700、测试平台100形成一体，整体受力点为Q点，在测试平台100自重的影响下，整体重心位置将低于原被测设备900重心位置G点，由于QG'＞KG'，整体重心位置也必定在安全挡板700及Q点的右侧；综上，测试过程中，被测设备900不可能发生真正的倾翻现象；也不可能发生被测设备900连同测试平台100一起倾翻现象，故测试是安全可靠的。

在其中一个实施例中，挡板700靠近被测设备900的一侧设置有缓冲垫，避免对被测设备900造成损伤。

在其中一个实施例中，挡板700为L型，且远离被测设备900的一侧设置有如图1中所示的支撑件，该支撑件设置于该L型挡板700的弯折处，且与挡板700的两个侧面相互垂直，以增强挡板700强度，避免测试过程中，由于被测设备900过重造成的挡板700弯折，影响测定结果的准确定，进而提高重心位置测定结果的可靠性。

上述应用于具有多轮毂910结构设备的重心位置测量系统，既能适用于轮毂910不对称分布的车辆或机器人的重心位置测量，也适用于具有多种工况的机器人在各工况下的重心测量。适用场景广，测量精度准。通过监测靠近所述测试平台100上远离转轴一侧的轮毂910在称重板200上作用力F的大小，在图2中当该作用力F接近0时，则控制测试平台100缓慢抬起，避免在F＝0时进行停机控制时，因为惯性问题导致的被测设备900侧翻问题。

此外还配置有挡板700，可以进一步避免测试过程中被测设备900侧翻问题。

本申请实施例还提供了一种重心位置测量方法，应用于对具有至少两个轮毂的设备进行重心位置测量的系统，如上述系统实施例中给出的重心位置测量系统，该系统中用于搭载被测设备的测试平台上设置有至少两个称重板，且每个称重板上设置有至少两个坐标已知的力传感器；被测设备的每一轮毂对应放置在每一称重板上且被测设备处于制动模式；

如图11所示，该方法包括：

S100：定义投影于测试平台的坐标为平面坐标，获取各所述力传感器的平面坐标；

S200：获取测试平台处于水平状态时每个称重板上各力传感器所采集的压力数据；

S300：根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得被测设备重心的平面坐标；

S400：控制驱动组件工作，使驱动组件带动测试平台的一侧转动，以增大测试平台所在平面与水平面的倾角；

S500：当根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力为零时，则控制驱动组件停机；

S600：根据靠近所述测试平台转动侧的称重板受力为零时的倾角和所述被测设备重心的平面坐标，计算得到所述被测设备重心的三维坐标。

其中，该方法应用场景下的硬件特征释义可参见上述系统实施例中的介绍，在此不做赘述。当开始重心位置测量时，先将被测设备移动至处于水平状态的测试平台上，且保证每个轮毂都有压到一块称重板上，且各个轮毂分布在不同的称重板上，即建立重心测定的初始条件。此时为了方便后续转动测试平台时，计算过程都是基于同一坐标系，所以定义投影于测试平台所在平面的坐标为平面坐标，通过获取每个称重板上各力传感器所采集的压力数据和各力传感器的平面坐标，计算得到重心的平面坐标，即如图5-6中所示坐标下重心G的横纵坐标。此时只需要进一步求得重心G的高度即可，通过控制驱动组件工作，带动测试平台的一侧转动，改变该平台与水平面的倾角，找到靠近测试平台转动侧的称重板受力为零时的倾角，由于此时靠近称重板转动侧的称重板受力为零，被测设备压力作用在远离测试平台转动侧的称重板上，重心与该侧的轮毂在一个平面上，利用三角函数关系，可以快速计算出被测设备重心相对于测试平台的高度，再结合前面得到的轮毂的坐标，即可得到重心的三维坐标G(x,y,z)。采用该方法进行轮毂测量的系统，可以用于轮毂分布不对称的建筑机器人、AGV小车、异性车辆等的重心测定。且由于这种普适性，还可以测定同一车辆在不同工作模式下重心的三维坐标测量。

在其中一个实施例中，如图12所示，根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得被测设备重心的平面坐标的步骤S300包括：

S310：基于力矩平衡原理，根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得各轮毂的平面坐标；

S320：根据各轮毂的平面坐标和三角函数，计算所述被测设备重心的平面坐标。

在其中一个实施例中，基于力矩平衡原理，根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得各轮毂的平面坐标的步骤S310包括：

对于每一个称重板|：

获得各力传感器的压力数据所等效的称重板所受的合力；

在其中一个实施例中，若存在一个称重板上的三个力传感器所确定的图形为直角三角形，则定义所述直角三角形的两个直角边分别为平面坐标系的X轴和Y轴，并定义所述直角三角形的直角顶点为所述平面坐标系的坐标原点。

其中，若每一个称重板上力传感器设置为4个力传感器，且呈矩形分布时，构建测试平台所在平面上的平面坐标系时，如图4中所示，可以以第1个称重板上的力传感器A1的所在位置为原点，与该原点位置相邻的两个力传感器与该原点所构成的边分别为X轴和Y轴，即以A1B1为X轴，A1C1为Y轴，取X轴和Y轴为上述第一目标轴，进行计算，可以快速得到合力F1的坐标，即第1个称重板上轮毂的平面坐标。

且各力传感器均可以采用该矩形设置，且该矩形边沿X轴或Y轴方向设置，利于快速计算各称重板上的轮毂平面坐标。

在其中一个实施例中，根据各轮毂的平面坐标和三角函数，计算所述被测设备重心的平面坐标S320包括：

以测试平台上任意两个平面坐标已知的参考点所确定的边为第二目标轴对重心处所受合力取矩；例如，以表征各轮毂分布的多边形中的任意边为第二目标轴。具体的，还可以以各轮毂所构成的多边形的任意两条邻边为第二目标轴对重心处所受合力取矩；

在其中一个实施例中，如图12所示，重心位置测量方法还包括：

S700：若根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力减小至预设的压力阈值时，则调整驱动组件的工作参数以抑制测试平台的倾角角速度小于防侧翻角速度限值；

在其中一个实施例中，重心位置测量方法还包括：

S800：若根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力减小至预设的压力阈值时，则切换至手动控制模式。

该手动控制模式是指通过人工转动上述系统实施例中的手轮进行驱动组件工作控制的模式，当根据各压力数据判定存在被测设备侧翻风险时，手动控制模式下驱动组件被配置为驱动测试平台的倾角角速度小于防侧翻角速度限值，以提高测试过程的可靠性。

上述重心位置测量方法步骤的具体实现，以及各步骤的更具体实现算法和更优实现方案，均可参见上述重心位置测量系统实施例中的描述，且该方法的执行主体不局限于上述系统实施例中控制器这种执行主体，也可以是其他形态的终端，另外，本申请实施例提供的重心位置测量方法还包括上述系统实施例中控制器所执行的其他方法步骤，并实现对应的有益效果，在此不做赘述。

应该理解的是，虽然图11-图12的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图11-图12中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图13所示，提供了一种重心位置测量装置，应用于对具有至少两个轮毂的设备进行重心位置测量的系统，该系统中用于搭载被测设备的测试平台上设置有至少两个称重板，且每个称重板上设置有至少两个坐标已知的力传感器；被测设备的每一轮毂对应放置在每一称重板上且被测设备处于制动模式；

该装置包括：

传感器平面坐标数据获取模块1，用于定义投影于测试平台的坐标为平面坐标，获取各所述力传感器的平面坐标；

压力数据获取模块2，用于获取测试平台处于水平状态时每个称重板上各力传感器所采集的压力数据；

重心平面坐标获取模块3，用于根据各压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得被测设备重心的平面坐标；

倾角控制模块4，用于控制驱动组件工作，使驱动组件带动测试平台的一侧转动，以增大测试平台所在平面与水平面的倾角；

停机控制模块5，用于在根据力传感器采集的压力数据判定靠近测试平台转动侧的称重板受力为零时，控制驱动组件停机；

重心三维坐标计算模块6，用于根据靠近测试平台转动侧的称重板受力为零时的倾角和被测设备重心的平面坐标，计算得到被测设备重心的三维坐标。

在其中一个实施例中，重心水平坐标获取模块包括：

轮毂坐标获取单元，用于基于力矩平衡原理，根据各所述压力数据以及各所述力传感器的平面坐标，获得各所述轮毂的平面坐标；

重心投影坐标计算单元，用于根据各轮毂的平面坐标和三角函数，计算所述被测设备重心的平面坐标。

在其中一个实施例中，轮毂坐标获取单元包括：

对轴取矩计算单元，用于定义其中一个称重板上两个力传感器所在的边为平面坐标系的X轴，并以X轴上一个力传感器为原点定义平面坐标系的Y轴；

且用于对每一个称重板|：

获得各力传感器的压力数据所等效的称重板所受的合力；

根据所述称重板所受的合力、所述称重板上各力传感器的压力数据和各所述力传感器在所述平面坐标系下的平面坐标，计算所述称重板所受合力分别到各第一目标轴的力臂；所述第一目标轴为所述称重板上各力传感器所构成多边形的任意边；

根据所述力臂和所述各力传感器在所述平面坐标系下的平面坐标，计算得到所述称重板上轮毂的平面坐标。

在其中一个实施例中，若存在一个称重板上的三个力传感器所确定的图形为直角三角形，则对轴取矩计算单元还用于定义所述直角三角形的两个直角边分别为平面坐标系的X轴和Y轴，并定义所述直角三角形的直角顶点为所述平面坐标系的坐标原点。

在其中一个实施例中，该装置还包括：

防侧翻调速模块，用于在根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力减小至预设的压力阈值时，调整所述驱动组件的工作参数以抑制所述测试平台的倾角角速度小于防侧翻角速度限值；

所述预设的压力阈值表征所述测试平台若后续仍以大于等于所述防侧翻角速度限值转动，则所述被测设备存在侧翻风险。

在其中一个实施例中，该装置还包括：

手动模式切换模块，用于若根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力减小至预设的压力阈值时，切换至手动控制模式。

关于重心位置测量装置的具体限定可以参见上文中对于重心位置测量方法的限定，在此不再赘述。上述重心位置测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图14所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种重心位置测量方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供的一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器在执行该计算机程序时，执行以下步骤：

S600：根据各压力数据为零时的倾角和被测设备重心的平面坐标，计算得到被测设备重心的三维坐标。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

对于每一个称重板|：

获得各力传感器的压力数据所等效的称重板所受的合力；

若存在一个称重板上的三个力传感器所确定的图形为直角三角形，则定义所述直角三角形的两个直角边分别为平面坐标系的X轴和Y轴，并定义所述直角三角形的直角顶点为所述平面坐标系的坐标原点。

以表征各轮毂分布的多边形中的任意边为所述第二目标轴。

本申请实施例提供的计算机设备，应用于上述系统实施例的环境时，通过与力传感器、测试平台、称重板等装置的配合，能够实现上述系统和方法实施例中的有益效果，本领域技术人员应当理解，该计算机设备可以是上述系统实施例中控制器的形态，也可以是其他形态但可以执行上述方法对应的计算机程序的其他设备形态。本申请实施例提供的计算机设备可以执行上述系统实施例中控制器所执行的其他方法步骤，并达到相应的有益效果，在此不做赘述。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种重心位置测量方法，其特征在于，应用于对具有至少两个轮毂的设备进行重心位置测量的系统，所述系统中用于搭载被测设备的测试平台上设置有至少两个称重板，且每个称重板上设置有至少两个坐标已知的力传感器，所述被测设备的每一轮毂对应放置在每一所述称重板上且所述被测设备处于制动模式；

所述方法包括：

定义投影于测试平台的坐标为平面坐标，获取各所述力传感器的平面坐标；

根据各所述压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得所述被测设备重心的平面坐标；

控制驱动组件工作，使所述驱动组件带动所述测试平台的一侧转动，以增大所述测试平台所在平面与所述水平面的倾角；

当根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力为零时，控制所述驱动组件停机；

根据靠近所述测试平台转动侧的称重板受力为零时的倾角和所述被测设备重心的平面坐标，计算得到所述被测设备重心的三维坐标。

2.根据权利要求1所述的重心位置测量方法，其特征在于，所述根据各所述压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得所述被测设备重心的平面坐标的步骤包括：

基于力矩平衡原理，根据各所述压力数据以及各所述力传感器的平面坐标，获得各所述轮毂的平面坐标；

根据各轮毂的平面坐标和三角函数，计算所述被测设备重心的平面坐标。

3.根据权利要求2所述的重心位置测量方法，其特征在于，所述基于力矩平衡原理，根据各所述压力数据以及各所述力传感器的平面坐标，获得各所述轮毂的平面坐标的步骤包括：

对于每一个称重板|：

获得各力传感器的压力数据所等效的称重板所受的合力；

4.根据权利要求3所述的重心位置测量方法，其特征在于，若存在一个称重板上的三个力传感器所确定的图形为直角三角形，则定义所述直角三角形的两个直角边分别为平面坐标系的X轴和Y轴，并定义所述直角三角形的直角顶点为所述平面坐标系的坐标原点。

5.根据权利要求2所述的重心位置测量方法，其特征在于，所述根据各轮毂的平面坐标和三角函数，计算所述被测设备重心的平面坐标的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的重心位置测量方法，其特征在于，以表征各轮毂分布的多边形中的任意边为所述第二目标轴。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的重心位置测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

若根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力减小至预设的压力阈值时，则调整所述驱动组件的工作参数以抑制所述测试平台的倾角角速度小于防侧翻角速度限值；

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的重心位置测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

若根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力减小至预设的压力阈值时，则切换至手动控制模式。

9.一种重心位置测量系统，其特征在于，应用于具有至少两个轮毂的设备，所述重心位置测量系统包括：

测试平台，用于搭载被测设备；

至少两个称重板，各所述称重板设置在所述测试平台上；每个称重板上设置有至少两个坐标已知的力传感器；所述被测设备的每一轮毂对应放置在每一所述称重板上且所述被测设备处于制动模式；

驱动组件，用于改变所述测试平台所在平面与水平面的倾角；

控制器，与各所述力传感器通信连接，且与所述驱动组件电连接；所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

10.根据权利要求9所述的重心位置测量系统，其特征在于，所述称重板的数量大于等于所述被测设备轮毂的数量。

11.根据权利要求9所述的重心位置测量系统，其特征在于，所述称重板数量为四个，且对称设置在所述测试平台上。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的重心位置测量系统，其特征在于，各所述称重板上均设置有四个力传感器，且四个力传感器呈矩形分布。

13.根据权利要求9-11中任一项所述的重心位置测量系统，其特征在于，还包括：

倾角传感器，用于测量并反馈所述测试平台所在平面与所述水平面的倾角至所述控制器。

14.根据权利要求9-11中任一项所述的重心位置测量系统，其特征在于，还包括：

挡板，所述挡板远离所述测试平台的转动侧设置。

15.一种重心位置测量装置，其特征在于，应用于对具有至少两个轮毂的设备进行重心位置测量的系统，所述系统中用于搭载被测设备的测试平台上设置有至少两个称重板，且每个称重板上设置有至少两个坐标已知的力传感器；所述被测设备的每一轮毂对应放置在每一所述称重板上且所述被测设备处于制动模式；

所述装置包括：

传感器平面坐标数据获取模块，用于定义投影于测试平台的坐标为平面坐标，获取各所述力传感器的平面坐标；

重心平面坐标获取模块，用于根据各所述压力数据以及各力传感器的平面坐标，获得所述被测设备重心的平面坐标；

倾角控制模块，用于控制驱动组件工作，使所述驱动组件带动所述测试平台的一侧转动，以增大所述测试平台所在平面与所述水平面的倾角；

停机控制模块，用于在根据力传感器采集的压力数据判定靠近所述测试平台转动侧的称重板受力为零时，控制所述驱动组件停机；

重心三维坐标计算模块，用于根据靠近所述测试平台转动侧的称重板受力为零时的倾角和所述被测设备重心的平面坐标，计算得到所述被测设备重心的三维坐标。