本发明专利技术涉及自动化控制技术领域，特别是涉及一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统及方法。包括：启动运行模块用于输出启动信号至所述机器人全向移动平台，并控制所述机器人全向移动平台启动时电机所需的峰值力矩；平地运行模块用于接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在平地运行时的参数信息；爬坡运行模块用于接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在爬坡运行时的参数信息；驱动力分析模块用于输出控制信号至所述平地运行模块、爬坡运行模块。本发明专利技术的护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统及方法能够对全向移动平台在平地启动、正常行驶、上坡行驶状态下进行驱动力分析，并且能够对底盘受力情况进行分析。对底盘受力情况进行分析。对底盘受力情况进行分析。
【技术实现步骤摘要】
一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统及方法
[0001]本专利技术涉及自动化控制
，特别是涉及一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统及方法。
技术介绍
[0002]养老护理抱举机器人主要应用场所为医院、养老院等室内环境，要求机器人能够在载重的情况下在室内平坦的地面环境进行全方位移动。为达到养老护理抱举机器人设计实际需求，需要对全向移动平台在平地启动、正常行驶、上坡行驶状态下进行驱动力分析，以及对底盘受力情况进行分析。
[0003]现有技术中的护理抱举机器人只能在平地上进行行驶，但是却无法对平地行驶的状态进行分析，更无法实现上坡行驶状态下进行驱动力分析，因此迫切需要改进。
技术实现思路
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统，包括：
[0005]启动运行模块，用于输出启动信号至所述机器人全向移动平台，并控制所述机器人全向移动平台启动时电机所需的峰值力矩；
[0006]平地运行模块，用于接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在平地运行时的参数信息；
[0007]爬坡运行模块，用于接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在爬坡运行时的参数信息；
[0008]驱动力分析模块，用于输出控制信号至所述平地运行模块、爬坡运行模块。
[0009]在本专利技术的一实施例中，所述机器人全向移动平台在平地运行时的参数信息包括平地运行车轮驱动力矩、平地运行电机输出力矩、平地运行的最大功率。
[0010]在本专利技术的一实施例中，所述机器人全向移动平台在爬坡运行时的参数信息包括爬坡运行车轮驱动力矩、爬坡运行电机输出力矩、爬坡运行电机输出功率。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述驱动力分析模块包括：
[0012]电机速度控制单元，用于输出电机速度控制信号至所述平地运行模块和所述爬坡运行模块；
[0013]激光雷达单元，用于输出速度位姿实时监测信号至所述平地运行模块和所述爬坡运行模块。
[0014]本专利技术还提供一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析方法，所述全向移动平台控制方法基于上述的护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统，所述机器人全向移动平台运动学分析方法包括：
[0015]S1、通过启动运行模块输出启动信号至所述机器人全向移动平台，并控制所述机器人全向移动平台启动时电机所需的峰值力矩；
[0016]S2、通过平地运行模块接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在平地运行时的参数信息；
[0017]S3、通过爬坡运行模块接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在爬坡运行时的参数信息；
[0018]S4、通过驱动力分析模块输出控制信号至所述平地运行模块、爬坡运行模块。
[0019]在本专利技术的一实施例中，步骤S1中的通过启动运行模块输出启动信号至所述机器人全向移动平台，并控制所述机器人全向移动平台启动时电机所需的峰值力矩包括：
[0020]所述护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统启动时，每个车轮所受摩擦阻力为：
[0021]μ0为每个车轮的滑动摩擦因数，m为所述护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统的质量，g为9.8N/Kg；
[0022]则启动时刻，每个车轮静摩擦力矩为：d为车轮到所述护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统中心点之间的距离；
[0023]所述护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统启动时电机所需的峰值力矩为：
[0024]其中，i为第i个车轮，η为机械传动效率。
[0025]在本专利技术的一实施例中，步骤S2中的通过平地运行模块接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在平地运行时的参数信息包括：
[0026]所述护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统在平地运行时，包括匀速运行和加速运行，平地运行时每个车轮所受摩擦阻力为：
[0027][0028]a为护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统的增加系数，f为车轮与地面的滚动摩擦系数；
[0029]平地运行车轮驱动力矩为：
[0030]平地运行电机输出力矩为：
[0031]平地运行的最大功率为：v
max
为护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统的最大速度。
[0032]在本专利技术的一实施例中，步骤S3中的通过爬坡运行模块接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在爬坡运行时的参数信息包括：
[0033]所述护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统在爬坡运行时，包括匀速运行
和加速运行，考虑坡度阻力，即为护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统爬坡运行时重力沿坡道斜面的分力；
[0034]爬坡运行时每个车轮所受摩擦阻力为：
[0035]爬坡运行车轮驱动力矩为：
[0036]爬坡运行电机输出力矩为：
[0037]爬坡运行电机输出功率为：
[0038]如上所述，本专利技术的一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统及方法，具有以下有益效果：
[0039]本专利技术的护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统及方法能够对全向移动平台在平地启动、正常行驶、上坡行驶状态下进行驱动力分析，并且能够对底盘受力情况进行分析。
[0040]本专利技术的护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统及方法能够在载重的情况下在室内平坦的地面环境进行全方位移动。
附图说明
[0041]图1为本申请实施例提供的一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统的原理图。
[0042]图2为本申请实施例提供的一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统的驱动力分析模块的原理图。
[0043]图3为本申请实施例提供的一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统的驱动力分析方法的工作流程图。
[0044]元件标号说明
[0045]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
启动运行模块
[0046]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
平地运行模块
[0047]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
爬坡运行模块
[0048]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驱动力分析模块
[0049]41
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电机速度控制单元
[0050]42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
激光雷达单元
具体实施方式
[0051]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施
例中的特征可以相互组合。
[0052]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统，其特征在于，包括：启动运行模块(1)，用于输出启动信号至所述机器人全向移动平台，并控制所述机器人全向移动平台启动时电机所需的峰值力矩；平地运行模块(2)，用于接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在平地运行时的参数信息；爬坡运行模块(3)，用于接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在爬坡运行时的参数信息；驱动力分析模块(4)，用于输出控制信号至所述平地运行模块(2)、爬坡运行模块(3)。2.根据权利要求1所述的一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统，其特征在于：所述机器人全向移动平台在平地运行时的参数信息包括平地运行车轮驱动力矩、平地运行电机输出力矩、平地运行的最大功率。3.根据权利要求2所述的一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统，其特征在于：所述机器人全向移动平台在爬坡运行时的参数信息包括爬坡运行车轮驱动力矩、爬坡运行电机输出力矩、爬坡运行电机输出功率。4.根据权利要求3所述的一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统，其特征在于，所述驱动力分析模块(4)包括：电机速度控制单元(41)，用于输出电机速度控制信号至所述平地运行模块(2)和所述爬坡运行模块(3)；激光雷达单元(42)，用于输出速度位姿实时监测信号至所述平地运行模块(2)和所述爬坡运行模块(3)。5.一种护理抱举机器人全向移动平台运动学分析方法，其特征在于，所述全向移动平台控制方法基于权利要求1～权利要求4任意一项所述的护理抱举机器人全向移动平台运动学分析系统，所述机器人全向移动平台运动学分析方法包括：S1、通过启动运行模块(1)输出启动信号至所述机器人全向移动平台，并控制所述机器人全向移动平台启动时电机所需的峰值力矩；S2、通过平地运行模块(2)接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在平地运行时的参数信息；S3、通过爬坡运行模块(3)接收所述启动信号，并控制所述机器人全向移动平台在爬坡运行时的参数信息；S4、通过驱动力分析模块(4)输出控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：李变红，陈龙，黄宛君，汤翔林，周炜，
申请(专利权)人：安徽恒利增材制造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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