一种复合机器人的功耗检测系统和功耗预测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种复合机器人的功耗检测系统和功耗预测方法，功耗检测系统包括若干供电电路单元和数据处理单元。其中，若干供电电路单元对应与若干负载电性连接，且均与复合机器人的电池单元电性连接，其中，若干负载包括复合机器人的传感器、控制器和电机；数据处理单元，数据处理单元分别与若干供电电路单元电性连接，数据处理单元获取传感器预测功耗值、控制器预测功耗值以及电机预测功耗值。本发明专利技术解决现有的电池电量检测电路结构复杂且无法对机器人的能耗数据进行细致、深入地能耗分析的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种复合机器人的功耗检测系统和功耗预测方法


[0001]本专利技术涉及复合机器人
，尤其涉及一种复合机器人的功耗检测系统和功耗预测方法。

技术介绍

[0002]移动操作复合机器人一般由电池供电，机器人在移动操作过程中，准确的能耗预测结果能够帮助机器人有效地规划行走循环路径以及操作循环次数，以提高电池电量的利用率和移动操作的可靠性。
[0003]现有技术中，通常使用电池开路电压法和/或检测机器人总耗能数据判断电池电量，而上述方式实现较为简单，且对电池电量的预测结果也不准确；此外，现有的电池电量检测电路也较为复杂，且通常只对复合机器人的总耗能数据进行检测，无法对机器人的能耗数据进行更细致、更深入的能耗分析。
[0004]目前，针对电池电量检测电路结构复杂且无法对机器人的能耗数据进行细致、深入地能耗分析的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种复合机器人的功耗检测系统和功耗预测方法，以至少解决现有的电池电量检测电路结构复杂且无法对机器人的能耗数据进行细致、深入地能耗分析的问题。
[0006]本专利技术实施例提供以下技术方案：
[0007]本专利技术实施例的一种复合机器人的功耗检测系统，包括：
[0008]若干供电电路单元，若干所述供电电路单元对应与若干负载电性连接，且均与复合机器人的电池单元电性连接，其中，若干所述负载包括所述复合机器人的传感器、控制器和电机，所述供电电路单元用于获取对应的所述负载的实时负载电流和实时负载电压；
[0009]数据处理单元，所述数据处理单元分别与若干所述供电电路单元电性连接，所述数据处理单元用于基于若干所述供电电路单元输出的若干实时负载电流和若干实时负载电压获取若干负载功耗点值，若干所述负载功耗点值包括传感器功耗点值、控制器功耗点值以及电压功耗点值；
[0010]其中，所述数据处理单元基于所述传感器功耗点值、所述控制器功耗点值获取传感器预测功耗值和控制器预测功耗值，基于所述电机功耗点值、行走轨迹点值以及操作轨迹点值获取电机预测功耗值。
[0011]在其中的一些实施例中，所述供电电路单元包括：
[0012]门极触发电路，所述门极触发电路与机器人控制器连接；
[0013]场效应管，所述场效应管与对应的所述负载串联连接，并与门极触发电路连接；
[0014]压降检测电路，所述压降检测电路与所述场效应管连接，用于检测所述场效应管的压降信号；
[0015]放大电路，所述放大电路分别与所述压降检测电路、所述数据处理单元连接，用于获取并放大所述压降信号，并将所述压降信号输送到所述数据处理单元；
[0016]电压检测电路，所述电压检测电路分别与所述场效应管、对应的所述负载以及所述数据处理单元连接，用于检测所述场效应管和所述负载的实时负载电压，并将所述实时负载电压输送到所述数据处理单元；
[0017]其中，所述数据处理单元还用于基于所述压降信号和所述场效应管的阻值获取所述负载的实时负载电流。
[0018]在其中的一些实施例中，在所述电机包括行走电机和关节电机的情况下，所述行走电机和关节电机共同连接一所述供电电路单元。
[0019]在其中的一些实施例中，在所述电机包括行走电机和关节电机的情况下，所述行走电机与一所述供电电路单元连接，所述关节电机与另一所述供电电路单元连接，以分别获取所述行走电机功耗点值和关节电机功耗点值；
[0020]所述数据处理单元还用于基于所述行走电机功耗点值和所述复合机器人的行走轨迹点值获取所述行走电机预测功耗值；
[0021]所述数据处理单元还用于基于所述关节电机功耗点值和所述复合机器人的机械臂的操作轨迹点值获取所述关节电机预测功耗值。
[0022]本专利技术实施例的一种复合机器人的功耗预测方法，包括：
[0023]获取若干负载的若干实时负载电流和若干实时负载电压，其中，若干所述负载包括复合机器人的传感器、控制器和电机；
[0024]基于若干所述实时负载电流和若干所述实时负载电压获取若干负载功耗点值，其中，若干所述负载功耗点值包括传感器功耗点值、控制器功耗点值以及电机功耗点值；
[0025]基于所述传感器功耗点值、所述控制器功耗点值获取传感器预测功耗值和控制器预测功耗值，基于所述电机功耗点值、行走轨迹点值以及操作轨迹点值获取电机预测功耗值。
[0026]在其中的一些实施例中，基于所述传感器功耗点值、所述控制器功耗点值获取传感器预测功耗值和控制器预测功耗值包括：
[0027]获取若干所述传感器功耗点值的传感器功耗平均值，获取若干所述控制器功耗点值的控制器功耗平均值；
[0028]将所述传感器功耗平均值作为传感器预测功耗值，将所述控制器功耗平均值作为控制器预测功耗值。
[0029]在其中的一些实施例中，在所述电机包括行走电机和关节电机的情况下，获取所述行走电机实时负载电流、所述行走电机实时负载电压、所述关节电机实时负载电流以及所述关节电机实时负载电压；
[0030]基于所述行走电机实时负载电流和所述行走电机实时负载电压获取行走电机功耗点值，基于所述关节电机实时负载电流和所述关节电机实时负载电压获取所述关节电机功耗点值；
[0031]获取所述复合机器人的行走轨迹点值，并基于所述行走电机功耗点值和所述行走轨迹点值获取行走电机预测功耗值；
[0032]获取所述复合机器人的机械臂的操作轨迹点值，并基于所述关节电机功耗点值和
所述操作轨迹点值获取关节电机预测功耗值；
[0033]基于所述行走电机预测功耗值和所述关节电机预测功耗值获取所述电机预测功耗值。
[0034]在其中的一些实施例中，所述获取所述复合机器人的行走轨迹点值，并基于所述行走电机功耗点值和所述行走轨迹点值获取行走电机预测功耗值包括：
[0035]获取所述复合机器人在行走轨迹路线上的若干行走轨迹点值和若干与所述行走轨迹点值对应的若干所述行走电机功耗点值；
[0036]将若干所述行走电机功耗点值和若干所述行走轨迹点值均输入三层前馈型神经网络，以获取基于所述行走轨迹点值的能耗关系描述函数；
[0037]基于所述能耗关系描述函数获取所述行走电机预测功耗值。
[0038]在其中的一些实施例中，所述获取所述复合机器人的行走轨迹点值，并基于所述行走电机功耗点值和所述行走轨迹点值获取行走电机预测功耗值包括：
[0039]获取所述复合机器人在行走轨迹路线上的若干行走轨迹点值、若干与所述行走轨迹点值对应的若干所述行走电机功耗点值以及与若干所述行走轨迹点值对应的若干行走轨迹剩余路线长度；
[0040]将若干所述行走电机功耗点值、若干所述行走轨迹点值以及若干所述行走轨迹剩余路线长度均输入三层前馈型神经网络，以获取基于所述行走轨迹点值和所述行走轨迹剩余路线长度的能耗关系描述函数；
[0041]基于所述能耗关系描述函数获取所述行走电机预测功耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合机器人的功耗检测系统，其特征在于，包括：若干供电电路单元，若干所述供电电路单元对应与若干负载电性连接，且均与复合机器人的电池单元电性连接，其中，若干所述负载包括所述复合机器人的传感器、控制器和电机，所述供电电路单元用于获取对应的所述负载的实时负载电流和实时负载电压；数据处理单元，所述数据处理单元分别与若干所述供电电路单元电性连接，所述数据处理单元用于基于若干所述供电电路单元输出的若干实时负载电流和若干实时负载电压获取若干负载功耗点值，若干所述负载功耗点值包括传感器功耗点值、控制器功耗点值以及电机功耗点值；其中，所述数据处理单元基于所述传感器功耗点值、所述控制器功耗点值获取传感器预测功耗值和控制器预测功耗值，基于所述电机功耗点值、行走轨迹点值以及操作轨迹点值获取电机预测功耗值。2.根据权利要求1所述的功耗检测系统，其特征在于，所述供电电路单元包括：门极触发电路，所述门极触发电路与机器人控制器连接；场效应管，所述场效应管与对应的所述负载串联连接，并与所述门极触发电路连接；压降检测电路，所述压降检测电路与所述场效应管连接，用于检测所述场效应管的压降信号；放大电路，所述放大电路分别与所述压降检测电路、所述数据处理单元连接，用于获取并放大所述压降信号，并将所述压降信号输送到所述数据处理单元；电压检测电路，所述电压检测电路分别与所述场效应管、对应的所述负载以及所述数据处理单元连接，用于检测所述场效应管和所述负载的实时负载电压，并将所述实时负载电压输送到所述数据处理单元；其中，所述数据处理单元还用于基于所述压降信号和所述场效应管的阻值获取所述负载的实时负载电流。3.根据权利要求1所述的功耗检测系统，其特征在于，在所述电机包括行走电机和关节电机的情况下，所述行走电机和关节电机共同连接一所述供电电路单元；或在所述电机包括行走电机和关节电机的情况下，所述行走电机与一所述供电电路单元连接，所述关节电机与另一所述供电电路单元连接，以分别获取行走电机功耗点值和关节电机功耗点值；所述数据处理单元还用于基于所述行走电机功耗点值和所述复合机器人的行走轨迹点值获取行走电机预测功耗值；所述数据处理单元还用于基于所述关节电机功耗点值和所述复合机器人的机械臂的操作轨迹点值获取关节电机预测功耗值。4.一种复合机器人的功耗预测方法，其特征在于，包括：获取若干负载的若干实时负载电流和若干实时负载电压，其中，若干所述负载包括复合机器人的传感器、控制器和电机；基于若干所述实时负载电流和若干所述实时负载电压获取若干负载功耗点值，其中，若干所述负载功耗点值包括传感器功耗点值、控制器功耗点值以及电机功耗点值；基于所述传感器功耗点值、所述控制器功耗点值获取传感器预测功耗值和控制器预测功耗值，基于所述电机功耗点值、行走轨迹点值以及操作轨迹点值获取电机预测功耗值。
5.根据权利要求4所述的功耗预测方法，其特征在于，基于所述传感器功耗点值、所述控制器功耗点值获取传感器预测功耗值和控制器预测功耗值包括：获取若干所述传感器功耗点值的传感器功耗平均值，获取若干所述控制器功耗点值的控制器功耗平均值；将所述传感器功耗平均值作为传感器预测功耗值，将所述控制器功耗平均值作为控制器预测功耗值。6.根据权利要求4所述的功耗预测方法，其特征在于，在所述电机包括行走电机和关节电机的情况下，获取行走电机实时负载电流、行走电机实时负载电压、关节电机实时负载电流以及关节电机实时负载电压；基于所述行走电机实时负载电流和所述行走电机实时负载电压获取行走电机功耗点值，基于所述关节电机实时负载电流和所述关节电机实时负载电压获取关节电机功耗点值；获取所述复合机器人的行走轨迹点值，并基于所述行走电机功耗点值和所述行走轨迹点值获取行走电机预测功耗值；获取所述复合机器人的机械臂的操作轨迹点值，并基于所述关节电机功耗点值和所述操作轨迹点值获取关节电机预测功耗值；基于所述行走电机预测功耗值和所述关节电机预测功耗值获取所述电机预测功耗值。7.根据权利要求6所述的功耗预测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦鲲，张建政，董易，李方保，李亮华，
申请(专利权)人：上海飒智智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：