CN115793627A - 自主移动装置的动力调整系统及其方法 - Google Patents

自主移动装置的动力调整系统及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115793627A
CN115793627A CN202111060478.XA CN202111060478A CN115793627A CN 115793627 A CN115793627 A CN 115793627A CN 202111060478 A CN202111060478 A CN 202111060478A CN 115793627 A CN115793627 A CN 115793627A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
autonomous
autonomous moving
autonomous mobile
mobile device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111060478.XA
Other languages
English (en)
Inventor
林继谦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A Data Technology Co Ltd
Original Assignee
A Data Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A Data Technology Co Ltd filed Critical A Data Technology Co Ltd
Priority to CN202111060478.XA priority Critical patent/CN115793627A/zh
Publication of CN115793627A publication Critical patent/CN115793627A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开一种自主移动装置的动力调整系统及其方法。动力调整方法包括通过控制模块输出两个第一电流控制信号分别传送至两个驱动器。通过惯性测量模块检测自主移动装置的倾斜角。通过导航模块规划一行进路线,且控制模块用以获取自主移动装置在行进过程中的转向角。通过控制模块依据数据库模块存储的自主移动装置的不同重量值,以估测出自主移动装置的重量。控制模块依据两个第一电流控制信号、自主移动装置的重量、转向角以及倾斜角输出两个第二电流控制信号分别传送至两个驱动器,以使两个马达分别驱动两个车轮进行差速控制。

Description

自主移动装置的动力调整系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种应用于自主移动装置的动力调整系统及其方法,特别是涉及一种提升自主移动装置转向时的稳定性的动力调整系统及其方法。
背景技术
现有技术中,自主移动装置,例如自主移动机器人(Autonomous Mobile Robot,AMR)或是自主导引车(Automated Guided Vehicle,AGV),在行进转向过程中,通常因为无法确认转向时的准确角度,使得装置内部的驱动电机系统无法输出适当动力至两侧轮轴,因此,驱动电机系统容易产生多余的动力而使得自主移动装置在转弯时的稳定性不佳。
故,如何通过改良,来改善自主移动装置转弯时的稳定性,以提升自主移动装置的工作效率且减少耗能,来克服上述的缺陷,已成为该领域所欲解决的重要课题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种自主移动装置的动力调整系统及其方法。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一种自主移动装置的动力调整系统,其包括两个驱动模块、一惯性测量模块、一导航模块、一数据库模块以及一控制模块。两个驱动模块设置在自主移动装置内且分别连接自主移动装置的两个车轮,两个驱动模块彼此独立运行,每一驱动模块包括一驱动器与一电性连接驱动器的马达,每一马达连接对应的车轮。惯性测量模块设置在自主移动装置内,用以检测自主移动装置的倾斜角。导航模块用以规划一行进路线,使自主移动装置依据行进路线行驶。数据库模块用以存储自主移动装置的不同重量值。控制模块设置在自主移动装置内,控制模块电性连接于两个驱动模块、惯性测量模块以及导航模块,当自主移动装置沿着行进路线移动时,控制模块用以获取自主移动装置在行进过程中的转向角。控制模块用以输出两个第一电流控制信号分别传送至两个驱动器,以使两个驱动器分别输出两个初始电流至两个马达,以使两个马达分别驱动两个车轮而推动自主移动装置行驶,且控制模块用以依据数据库模块的数据估测出自主移动装置的重量。控制模块依据两个第一电流控制信号、自主移动装置的重量、转向角以及倾斜角输出两个第二电流控制信号分别传送至两个驱动器,且两个驱动器据以分别输出两个调整电流至两个马达,以使两个马达分别驱动两个车轮进行差速控制。
优选地,自主移动装置的重量包括自主移动装置的本身重量以及承载重量。
优选地,导航模块用以即时定位自主移动装置的所在位置,以及构建出自主移动装置所在位置的周边环境地图,以进一步规划出行进路线。
优选地,控制模块依据一信号增益函数将第一电流控制信号调整后输出第二电流控制信号,信号增益函数包括:
L2=L1×(W/W0)×(1±tan(θ1))×(1±tan(θ2));
其中,L1为第一电流控制信号,L2为第二电流控制信号,W为自主移动装置的重量,W0为自主移动装置的预设基准重量,θ1是倾斜角,θ2是转向角。
优选地,数据库模块还包括自主移动装置所在位置的坡度、驱动器输出的电流变化量以及自主移动装置的速度。
优选地,当每一驱动器在第n秒输出的电流变化量超过最大电流量的一半时,控制模块用以收集第n秒的电流值,且当每一驱动器输出的电流变化量持续k秒且在k秒内的变动幅度小于第n秒的电流变化量的10%时,控制模块用以收集自主移动装置在第n+k秒的速度,且控制模块用以将自主移动装置在第n+k秒的速度、驱动器在第n秒输出的电流变化量以及自主移动装置所在位置的坡度与数据库模块内的数据进行比对,以估算出自主移动装置的重量。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的另外一技术方案是提供一种自主移动装置的动力调整方法,自主移动装置设置两个驱动模块、一惯性测量模块、一导航模块、一数据库模块以及一控制模块,两个驱动模块分别连接自主移动装置的两个车轮,每一驱动模块包括一驱动器与一电性连接驱动器的马达,每一马达连接对应的车轮,控制模块电性连接于两个驱动模块、惯性测量模块以及导航模块,动力调整方法包括:通过控制模块输出两个第一电流控制信号分别传送至两个驱动器,以使两个驱动器分别输出两个初始电流至两个马达,以使两个所述马达分别驱动两个车轮而推动自主移动装置行驶;通过惯性测量模块检测自主移动装置的倾斜角;通过导航模块规划一行进路线,使自主移动装置依据行进路线行驶,且控制模块用以获取自主移动装置在行进过程中的转向角;通过控制模块依据数据库模块存储的自主移动装置的不同重量值,以估测出自主移动装置的重量;通过控制模块依据两个第一电流控制信号、自主移动装置的重量、转向角以及倾斜角输出两个第二电流控制信号分别传送至两个驱动器,且两个驱动器据以分别输出两个调整电流至两个马达,以使两个马达分别驱动两个车轮进行差速控制。
优选地,自主移动装置的重量包括自主移动装置的本身重量以及承载重量。
优选地,导航模块用以即时定位自主移动装置的所在位置,以及构建出自主移动装置所在位置的周边环境地图,以进一步规划出行进路线。
优选地,控制模块依据一信号增益函数将第一电流控制信号调整后输出第二电流控制信号,信号增益函数包括:
L2=L1×(W/W0)×(1±tan(θ1))×(1±tan(θ2));
其中,L1为第一电流控制信号,L2为第二电流控制信号,W为自主移动装置的重量,W0为自主移动装置的预设基准重量,θ1是转向角,θ2是倾斜角。
优选地,数据库模块还包括自主移动装置所在位置的坡度、驱动器输出的电流变化量以及自主移动装置的速度。
优选地,当每一驱动器在第n秒输出的电流变化量超过最大电流量的一半时,控制模块用以收集第n秒的电流值,且当每一驱动器输出的电流变化量持续k秒且在k秒内的变动幅度小于第n秒的电流变化量的10%时,控制模块用以收集自主移动装置在第n+k秒的速度,且控制模块用以将自主移动装置在第n+k秒的速度、驱动器在第n秒输出的电流变化量以及自主移动装置所在位置的坡度与数据库模块内的数据进行比对,以估算出自主移动装置的重量。
本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的自主移动装置的动力调整系统及其方法,其能通过“控制模块用以输出两个第一电流控制信号分别传送至两个驱动器,以使两个驱动器分别输出两个初始电流至两个所述马达,以使两个所述马达分别驱动两个所述车轮而推动所述自主移动装置行驶,且控制模块用以依据数据库模块的数据估测出自主移动装置的重量”以及“控制模块依据两个所述第一电流控制信号、自主移动装置的重量、转向角以及倾斜角输出两个第二电流控制信号分别传送至两个驱动器,且两个驱动器据以分别输出两个调整电流至两个马达,以使两个马达分别驱动两个车轮进行差速控制”的技术方案,以提升改善自主移动装置转弯时的稳定性,并且提升自主移动装置的工作效率且减少耗能。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的自主移动装置的第一立体示意图。
图2为本发明的自主移动装置的第二立体示意图。
图3为本发明的自主移动装置的动力调整系统的系统示意图。
图4为本发明的自主移动装置的倾斜示意图。
图5为本发明的自主移动装置的转向示意图。
图6为本发明的自主移动装置的动力调整系统的重量估算流程示意图。
图7为本发明的自主移动装置的动力调整系统的车重估算表示意图。
图8为本发明的自主移动装置的动力调整方法的步骤S1至S5的示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“自主移动装置的动力调整系统及其方法”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是,虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件,但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件。另外,本文中所使用的术语“或”,应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
实施例
参阅图1、图2及图3所示,图1与图2为本发明的自主移动装置的立体示意图,图3为本发明的自主移动装置的动力调整系统的系统示意图。本发明实施例提供一种自主移动装置Z,自主移动装置Z可例如为自主移动机器人(Autonomous Mobile Robot,AMR)或是自主导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)。自主移动装置Z包括:两个驱动模块1、一惯性测量模块2、一导航模块3、一数据库模块4以及一控制模块5。两个驱动模块1、惯性测量模块2、数据库模块4及控制模块5是设置在自主移动装置Z内,导航模块3设置在自主移动装置Z上。控制模块5电性连接于两个驱动模块1、惯性测量模块2、导航模块3以及数据库模块4。两个驱动模块1分别连接自主移动装置Z的两个车轮13。自主移动装置Z的两个车轮13设置在自主移动装置Z的底部。在本实施例中,两个驱动模块1彼此独立运行,每一驱动模块1包括一驱动器11与一电性连接驱动器11的马达12,每一马达12连接对应的车轮13。进一步来说,驱动模块1的驱动器11可连接一电源模块6,而控制模块5可再电性连接于驱动器11与电源模块6之间。电源模块6提供电力经由驱动器11而传输至马达12,驱动器11可将来自于电源模块6所提供的一交流电源的恒定电压,转换成可控制马达12转矩和转速的变动电压。
参阅图4所示,图4为本发明的自主移动装置的倾斜示意图。举例来说,惯性测量模块2可由多个加速度感测组件(主要测量自主移动装置的运动方向的直线加速度)和多个陀螺仪(主要测量自主移动装置的运动方向的角速度)组成,因此能够进一步计算出自主移动装置Z的姿态。用以检测自主移动装置Z的倾斜角θ1。若自主移动装置Z位于一山坡面P,惯性测量模块2能够测量到自主移动装置Z呈倾斜状态,即自主移动装置Z的车体相对于水平地面呈一倾斜角θ1,因此,惯性测量模块2可检测出自主移动装置Z的倾斜角θ1,而倾斜角θ1即等于该山坡面P的坡度角,表示山坡面P的坡度。此外,自主移动装置Z还可包括一速度感测组件(图未示出),速度感测组件可例如为磁感应式的轴转速感测组件,耦接于马达12用以连接车轮13的输出轴(图未示出)并且检测该输出轴的转速,而控制模块5接收速度感测组件输出的感测信号而推算得到自主移动装置Z的速度。
参阅图3与图5所示,图5为本发明的自主移动装置的转向示意图。导航模块3包括一光学雷达(LiDAR)31、一超声波传感器32或一影像撷取组件33,举例来说,自主移动装置Z可通过光学雷达31进行光反射导航定位;或者,自主移动装置Z可通过超声波传感器32进行超声波导航定位;或者,自主移动装置Z可通过影像撷取组件33(包括不限于摄像机或CCD图像传感器)进行视觉导航定位。进一步来说,在本发明的实施例中,导航模块3可即时定位自主移动装置Z的所在位置,以及构建出自主移动装置Z所在位置的周边环境地图,接着据以规划一行进路线,使自主移动装置Z依据该行进路线行驶。此外,当自主移动装置Z依据行进路线行驶,控制模块5可获取自主移动装置Z在行进过程中的转向角θ2。
控制模块5为整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU),是设置在自主移动装置Z的内部,用以接收自主移动装置Z内部各种感测组件所输出的各种感测信号。举例来说,控制模块5电性连接于两个驱动模块1、惯性测量模块2、导航模块3以及数据库模块4,借以与驱动模块1、惯性测量模块2以及导航模块3进行信号的传输,以收集电流变化量、倾斜角以及转向角等信息,并且进一步进行读取与分析再据以输出对应的控制信号至相关组件以命令其做出相对应的动作。
参阅图6所示,图6为本发明的自主移动装置的动力调整系统的重量估算流程示意图。接着,进一步描述本发明的自主移动装置的动力调整系统的重量估算机制。首先,控制模块5可检测由电源模块6输出再经由驱动器11传输至马达12的电流值,以检测自主移动装置Z的启动状态是否处在静止状态。接着,惯性测量模块2会检测自主移动装置Z所在位置的坡度而获得一倾斜角θ1,并且控制单元4收集倾斜角θ1并且存储至数据库模块4。接着,控制模块5进一步检测每一驱动器11在第n秒输出的电流变化量,当每一驱动器11在第n秒输出的电流变化量超过每一驱动器11可输出的最大电流量的一半时,控制模块5用以收集第n秒的电流值,且当每一驱动器11输出的电流变化量持续k秒(在本实施例中k=1),且在k秒内的变动幅度小于第n秒的电流变化量的10%时,控制模块5用以收集自主移动装置Z在第n+k秒的速度,且控制模块5将自主移动装置Z在第n+k秒的速度、驱动器11在第n秒输出的电流变化量以及自主移动装置Z所在位置的坡度与数据库模块4内的数据进行比对,以估算出自主移动装置Z的重量。
值得一提的是,数据库模块4可以为设置在自主移动装置Z内的存储装置,例如硬盘或内存等,但本发明不限于此。数据库模块4也可以是远程服务器,通过网络联机与自主移动装置Z进行信号传输。在本实施例中,数据库模块4存储自主移动装置Z的不同重量值,且须说明的是,所谓的自主移动装置Z的重量是包括自主移动装置Z的本身重量以及承载重量。另外,数据库模块4除了存储自主移动装置Z的不同重量值,还包括自主移动装置Z所在位置的坡度、驱动器11输出的电流变化量以及自主移动装置Z的速度。进一步来说,数据库模块4中所存储的数据组建成一数据库,主要包括经过多次实地测试所得到的各项参数之间的对应关系表,其表示了在自主移动装置Z在不同位置的坡度(即倾斜角)、驱动器11在不同时间输出的电流变化量以及不同速度的条件下所对应到不同的自主移动装置Z的重量。换言之,该数据库是由一群相关数据(自主移动装置Z所在位置的坡度、驱动器11在不同时间输出的电流变化量、自主移动装置Z的不同速度以及自主移动装置Z的重量)的集合体,让控制模块5可以通过检索、排序、计算、查询等方法来得到所需的结果。
参阅图7所示,图7为本发明的自主移动装置的动力调整系统的车重估算表示意图,其表示出数据库模块4中所存储的对应关系表的其中一种实施型态,其主要表示在驱动器11输出的电流变化量为100%且持续一秒(k=1)的条件下,不同的自主移动装置Z的重量(车重为300kg、500kg、700kg)在不同的坡度(倾斜角θ1为0度、5度、10度及15度)对应到的速度信息。举例来说,若控制模块5在倾斜角θ1为0度时,以及驱动器11输出的电流变化量为100%且持续一秒的条件下所测量到的车速为5.23m/s,即18.8KPH(km/hr),由车重估算表可得知所估算出的车重为300kg。然而,上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
参阅图8所示,图8为本发明的自主移动装置的动力调整方法的步骤S1至S5的示意图,本发明的自主移动装置的动力调整方法可通过上述公开的自主移动装置Z的动力调整系统来实现。动力调整方法至少包括下列几个步骤:
步骤S1:通过控制模块5输出两个第一电流控制信号分别传送至两个驱动器,以使两个驱动器11分别输出两个初始电流至两个马达12,以使两个马达12分别驱动两个车轮13而推动自主移动装置Z行驶;
步骤S2:通过惯性测量模块2检测自主移动装置Z的倾斜角θ1;
步骤S3:通过导航模块3规划一行进路线,使自主移动装置Z依据该行进路线行驶,且控制模块5用以获取自主移动装置Z在行进过程中的转向角θ2;
步骤S4:通过控制模块5依据数据库模块4存储的自主移动装置Z的不同重量值,以估测出自主移动装置Z的重量;
步骤S5:通过控制模块5依据两个第一电流控制信号、自主移动装置Z的重量、转向角θ2以及倾斜角θ1输出两个第二电流控制信号分别传送至两个驱动器11,且两个驱动器11据以分别输出两个调整电流至两个马达12,以使两个马达12分别驱动两个车轮13进行差速控制。
承上述,控制模块5依据一信号增益函数将第一电流控制信号调整后输出第二电流控制信号,所述信号增益函数为:
L2=L1×(W/W0)×(1±tan(θ1))×(1±tan(θ2));
其中,L1为第一电流控制信号,L2为第二电流控制信号,W为自主移动装置的重量,W0为自主移动装置Z的预设基准重量(在本实施例中以W0=500kg),(W/W0)为重量因子,θ1是倾斜角而(1±tan(θ1))为坡度因子,θ2是转向角而(1±tan(θ2))为转向因子。
须说明的是,由于本发明中的两个驱动模块1彼此独立运行,因此在转向中两个驱动模块1所获得的增益值有所不同。接着,以下列举两个例子进一步对上述的「差速控制」进行说明。
举例来说,当重量为300kg的自主移动装置Z在坡度为10度(倾斜角θ1为10度)的右倾斜坡上进行左转10度(转向角θ2为10度)时,此时左边的驱动模块1的重量因子为(300/500)=0.6,坡度因子为(1+tan(10))=1.176(因为在右倾斜坡上进行左转相对来说马达12需要输出较大扭力,因此调高坡度因子),转向因子为(1-tan(10))=0.823(因为进行左转时左边的驱动模块1的马达12需要输出较小扭力,因此调低转向因子),因此左边的驱动模块1的整体增益为0.6×1.176×0.823=0.58,也就是说,控制模块5可依据上述的信号增益函数针对左边的驱动模块1推算出第一电流控制信号经过增益加成之后输出第二电流控制信号为:L2=L1×0.58;另一方面,同样地,当重量为300kg的自主移动装置Z在坡度为10度的右倾斜坡上进行左转10度时,此时右边的驱动模块1的重量因子为(300/500)=0.6,坡度因子为(1+tan(10))=1.176(因为在右倾斜坡上进行左转相对来说马达12需要输出较大扭力,因此调高坡度因子),转向因子为(1+tan(10))=1.176(因为进行左转时右边的驱动模块1的马达12需要输出较大扭力,因此调高转向因子),因此右边的驱动模块1的整体增益为0.6×1.176×1.176=0.83,也就是说,控制模块5可依据上述的信号增益函数针对右边的驱动模块1推算出第一电流控制信号经过增益加成之后输出第二电流控制信号为:L2=L1×0.83。
举例来说,当重量为700kg的自主移动装置Z在坡度为15度(倾斜角θ1为15度)的左倾斜坡上进行左转10度(转向角θ2为10度)时,此时左边的驱动模块1的重量因子为(700/500)=1.4,坡度因子为(1-tan(15))=0.732(因为在左倾斜坡上进行左转相对来说马达需要输出较小扭力,因此调低坡度因子),转向因子为(1-tan(10))=0.823(因为进行左转时,左边的驱动模块1的马达12需要输出较小扭力,因此调低转向因子),因此左边的驱动模块1的整体增益为1.4×0.732×0.823=0.84,也就是说,控制模块5可依据上述的信号增益函数针对左边的驱动模块1推算出第一电流控制信号经过增益加成之后输出第二电流控制信号为:L2=L1×0.84;另一方面,同样地,当重量为700kg的自主移动装置Z在坡度为15度(倾斜角θ1为15度)的左倾斜坡上进行左转10度(转向角θ2为10度)时,此时右边的驱动模块1的重量因子为(700/500)=1.4,坡度因子为(1-tan(15))=0.732(因为在左倾斜坡上进行左转相对来说马达12需要输出较小扭力,因此调低坡度因子),转向因子为(1+tan(10))=1.176(因为进行左转时右边的驱动模块1的马达12需要输出较大扭力,因此调高坡度因子),因此右边的驱动模块1的整体增益为1.4×0.732×1.176=1.2,也就是说,控制模块5可依据上述的信号增益函数针对右边的驱动模块1推算出第一电流控制信号经过增益加成之后输出第二电流控制信号为:L2=L1×1.2。
然而,上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
实施例的有益效果
本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的自主移动装置Z的动力调整系统及其方法,其能通过“控制模块5用以输出两个第一电流控制信号分别传送至两个驱动器11,以使两个驱动器11分别输出两个初始电流至两个马达13,以使两个马达12分别驱动两个车轮13而推动自主移动装置Z行驶,且控制模块5用以依据数据库模块4的数据估测出自主移动装置Z的重量”以及“控制模块5依据两个第一电流控制信号、自主移动装置Z的重量、转向角θ2以及自主移动装置Z的倾斜角θ1输出两个第二电流控制信号分别传送至两个驱动器11,且两个驱动器11据以分别输出两个调整电流至两个马达12,以使两个马达12分别驱动两个车轮13进行差速控制”的技术方案,以针对两个彼此独立运行的驱动模块1进行差速控制,改善自主移动装置Z转弯时的稳定性,并且提升自主移动装置Z的工作效率且减少耗能。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (12)

1.一种自主移动装置的动力调整系统,其特征在于,所述自主移动装置的动力调整系统包括:
两个驱动模块,设置在所述自主移动装置内且分别连接所述自主移动装置的两个车轮,两个所述驱动模块彼此独立运行,每一所述驱动模块包括一驱动器与一电性连接所述驱动器的马达,每一所述马达连接对应的所述车轮;
一惯性测量模块,设置在所述自主移动装置内,用以检测所述自主移动装置的倾斜角;
一导航模块,设置在所述自主移动装置上,用以规划一行进路线,使所述自主移动装置依据所述行进路线行驶;
一数据库模块,设置在所述自主移动装置内,用以存储所述自主移动装置的不同重量值;以及
一控制模块,设置在所述自主移动装置内,所述控制模块电性连接于两个所述驱动模块、所述惯性测量模块、所述导航模块以及所述数据库模块,当所述自主移动装置沿着所述行进路线移动时,所述控制模块用以获取所述自主移动装置在行进过程中的转向角;
其中,所述控制模块用以输出两个第一电流控制信号分别传送至两个所述驱动器,以使两个所述驱动器分别输出两个初始电流至两个所述马达,以使两个所述马达分别驱动两个所述车轮而推动所述自主移动装置行驶,且所述控制模块用以依据所述数据库模块的数据估测出所述自主移动装置的重量;
其中,所述控制模块用以依据两个所述第一电流控制信号、所述自主移动装置的重量、转向角以及倾斜角输出两个第二电流控制信号分别传送至两个所述驱动器,且两个所述驱动器据以分别输出两个调整电流至两个所述马达,以使两个所述马达分别驱动两个所述车轮进行差速控制。
2.根据权利要求1所述的自主移动装置的动力调整系统,其特征在于,所述自主移动装置的重量包括所述自主移动装置的本身重量以及承载重量。
3.根据权利要求1所述的自主移动装置的动力调整系统,其特征在于,所述导航模块用以即时定位所述自主移动装置的所在位置,以及构建出所述自主移动装置所在位置的周边环境地图,以进一步规划出所述行进路线。
4.根据权利要求1所述的自主移动装置的动力调整系统,其特征在于,所述控制模块依据一信号增益函数将第一电流控制信号调整后输出所述第二电流控制信号,所述信号增益函数包括:
L2=L1×(W/W0)×(1±tan(θ1))×(1±tan(θ2));
其中,L1为所述第一电流控制信号,L2为所述第二电流控制信号,W为所述自主移动装置的重量,W0为所述自主移动装置的预设基准重量,θ1是所述倾斜角,θ2是所述转向角。
5.根据权利要求1所述的自主移动装置的动力调整系统,其特征在于,所述数据库模块还包括所述自主移动装置所在位置的坡度、所述驱动器输出的电流变化量以及所述自主移动装置的速度。
6.根据权利要求5所述的自主移动装置的动力调整系统,其特征在于,当每一所述驱动器在第n秒输出的电流变化量超过最大电流量的一半时,所述控制模块用以收集第n秒的电流值,且当每一所述驱动器输出的电流变化量持续k秒且在k秒内的变动幅度小于第n秒的电流变化量的10%时,所述控制模块用以收集所述自主移动装置在第n+k秒的速度,且所述控制模块用以将所述自主移动装置在第n+k秒的速度、所述驱动器在第n秒输出的电流变化量以及所述自主移动装置所在位置的坡度与所述数据库模块内的数据进行比对,以估算出所述自主移动装置的重量。
7.一种自主移动装置的动力调整方法,所述自主移动装置设置两个驱动模块、一惯性测量模块、一导航模块、一数据库模块以及一控制模块,两个所述驱动模块分别连接所述自主移动装置的两个车轮,每一所述驱动模块包括一驱动器与一电性连接所述驱动器的马达,每一所述马达连接对应的所述车轮,所述控制模块电性连接于两个所述驱动模块、所述惯性测量模块以及所述导航模块,其特征在于,所述动力调整方法包括:
通过所述控制模块输出两个第一电流控制信号分别传送至两个所述驱动器,以使两个所述驱动器分别输出两个初始电流至两个所述马达,以使两个所述马达分别驱动两个所述车轮而推动所述自主移动装置行驶;
通过所述惯性测量模块检测所述自主移动装置的倾斜角;
通过所述导航模块规划一行进路线,使所述自主移动装置依据所述行进路线行驶,且所述控制模块用以获取所述自主移动装置在行进过程中的转向角;
通过所述控制模块依据所述数据库模块存储的所述自主移动装置的不同重量值,以估测出所述自主移动装置的重量;以及
通过所述控制模块依据两个所述第一电流控制信号、所述自主移动装置的重量、转向角以及倾斜角输出两个第二电流控制信号分别传送至两个所述驱动器,且两个所述驱动器据以分别输出两个调整电流至两个所述马达,以使两个所述马达分别驱动两个所述车轮进行差速控制。
8.根据权利要求7所述的自主移动装置的动力调整方法,其特征在于,所述自主移动装置的重量包括所述自主移动装置的本身重量以及承载重量。
9.根据权利要求7所述的自主移动装置的动力调整方法,其特征在于,所述导航模块用以即时定位所述自主移动装置的所在位置,以及构建出所述自主移动装置所在位置的周边环境地图,以进一步规划出所述行进路线。
10.根据权利要求7所述的自主移动装置的动力调整方法,其特征在于,所述控制模块依据一信号增益函数将第一电流控制信号调整后输出所述第二电流控制信号,所述信号增益函数包括:
L2=L1×(W/W0)×(1±tan(θ1))×(1±tan(θ2));
其中,L1为所述第一电流控制信号,L2为所述第二电流控制信号,W为所述自主移动装置的重量,W0为所述自主移动装置的预设基准重量,θ1是所述转向角,θ2是所述倾斜角。
11.根据权利要求7所述的自主移动装置的动力调整方法,其特征在于,所述数据库模块还包括所述自主移动装置所在位置的坡度、所述驱动器输出的电流变化量以及所述自主移动装置的速度。
12.根据权利要求11所述的自主移动装置的动力调整方法,其特征在于,当每一所述驱动器在第n秒输出的电流变化量超过最大电流量的一半时,所述控制模块用以收集第n秒的电流值,且当每一所述驱动器输出的电流变化量持续k秒且在k秒内的变动幅度小于第n秒的电流变化量的10%时,所述控制模块用以收集所述自主移动装置在第n+k秒的速度,且所述控制模块用以将所述自主移动装置在第n+k秒的速度、所述驱动器在第n秒输出的电流变化量以及所述自主移动装置所在位置的坡度与所述数据库模块内的数据进行比对,以估算出所述自主移动装置的重量。
CN202111060478.XA 2021-09-10 2021-09-10 自主移动装置的动力调整系统及其方法 Pending CN115793627A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111060478.XA CN115793627A (zh) 2021-09-10 2021-09-10 自主移动装置的动力调整系统及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111060478.XA CN115793627A (zh) 2021-09-10 2021-09-10 自主移动装置的动力调整系统及其方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115793627A true CN115793627A (zh) 2023-03-14

Family

ID=85473283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111060478.XA Pending CN115793627A (zh) 2021-09-10 2021-09-10 自主移动装置的动力调整系统及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115793627A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102283943B1 (ko) 차량의 센서 플랫폼에 대한 디바이스들 및 방법들
US9026299B2 (en) Navigation system and method for autonomous mower
Cho et al. A dead reckoning localization system for mobile robots using inertial sensors and wheel revolution encoding
Montemerlo et al. Winning the DARPA Grand Challenge with an AI robot
AU2018335390B2 (en) Detecting motion of an autonomous vehicle using radar technology
US20140012418A1 (en) Boundary Sensor Assembly for a Robotic Lawn Mower, Robotic Lawn Mower and Robotic Lawn Mower System
CN110001840B (zh) 一种基于视觉传感器的多种路况下的两轮自平衡车运动控制方法
JP5105596B2 (ja) 自律走行移動体の走行経路決定用地図作成装置及び走行経路決定用地図作成方法
JPH09319430A (ja) 自動誘導車両の航行操舵制御システム
Pfaff et al. Towards mapping of cities
US10261516B2 (en) Vehicle control device
JP7357067B2 (ja) ロータリエンコーダ校正のためのデバイスおよび方法
KR102183204B1 (ko) 차량 및 차량의 제어 방법
CN110398251A (zh) 一种基于多传感器融合的无轨导航agv定位系统及其定位方法
CN110763224A (zh) 一种自动导引运输车导航方法及导航系统
CN109572857A (zh) 一种麦克纳姆轮智能仓储agv及其路径规划方法
CN115793627A (zh) 自主移动装置的动力调整系统及其方法
CN105137468A (zh) 光电式gps盲区环境下车辆可持续导航数据采集装置及方法
WO2023035210A1 (zh) 自主移动装置的动力调整系统及其方法
US11518254B1 (en) Power adjustment system and power adjustment method of autonomous mobile device
Choi et al. Optimal sensor fusion and position control of a low-price self-driving vehicle in short-term operation conditions
Agarwal Design and development of an affordable autonomous vehicle for bike lanes
KR20170098381A (ko) 전방향 구동휠이 구비된 무인대차의 경로 추적방법
Schmidt-Wetekam et al. Inertial rotation center position estimation for a perching treaded vehicle
CN112034863B (zh) 地面性质信息的检测方法及装置、计算机设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination