[發明專利]一種機器人伺服電機控制方法

在審

• 申請號: 201810068922.4
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN110065063A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 歐衛婷
• 申請（專利權）人: 南京機器人研究院有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 祝進

本發明涉及一種機器人伺服電機控制方法，包括：攝像頭拍攝機器人前方的環境的視頻，圖像識別單元將所述視頻的每一幀圖像發送給圖像分析單元，圖像分析單元計算出機器人的空間位置；陀螺儀計算機器人的位置和方向，判斷機器人的位置和方向是否偏離預設的運行路徑；速度傳感器獲取機器人的當前運行速度和加速度；根據所述空間位置與所述預設路徑的偏差量及所述機器人的當前運行速度和加速度，計算出機器人的需要運行的方向及需要運行的速度和加速度，生成伺服電機調節命令，將伺服電機調節命令發送給伺服電機；將所述伺服電機調節命令生成相對應的電壓頻率，由變頻驅動器輸出所述電壓頻率，伺服電機根據所述電壓頻率調整伺服電機的轉速。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種機器人伺服電機控制方法。

背景技術

隨著機器人技術的不斷發展，越來越多的機器人開始替代人類執行各種任務。機器人是自動控制機器(Robot)的俗稱，自動控制機器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗，機器貓等)。狹義上對機器人的定義還有很多分類法及爭議，有些電腦程序甚至也被稱為機器人。在當代工業中，機器人指能自動執行任務的人造機器裝置，用以取代或協助人類工作。理想中的高仿真機器人是高級整合控制論、機械電子、計算機與人工智能、材料學和仿生學的產物，目前科學界正在向此方向研究開發，但是機器人遠程控制還不完善，大數據的應用還沒有普及，機器人的數據采集還處于離線狀態，機器人深度學習也來自于本機數據的儲存。

伺服驅動系統(Servo System)簡稱伺服系統，是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統，使機器人能夠實現自動控制。使用在伺服系統中的驅動電機要求具有響應速度快、定位準確、轉動慣量(使用在電機系統中的伺服電機轉動慣量較大，為了能夠和絲杠等機械部件直接相連。

現有的機器人在預設的路徑行走時，由于計算誤差或者環境的影響，容易造成機器人偏移設于的路徑，如果不對機器人進行校正和調整，機器人將偏離預設路徑越來越遠。

因此，如何通過對機器人伺服電機進行控制，及時校正機器人行走方向和速度，使得機器人不偏離預設路徑，成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種機器人伺服電機控制方法，能夠過對機器人伺服電機進行控制，及時校正機器人行走方向和速度，使得機器人不偏離預設路徑。

為了實現上述目的，本發明提供了一種機器人伺服電機控制方法，包括以下步驟：

1）、攝像頭拍攝機器人前方的環境的視頻，圖像識別單元將所述視頻的每一幀圖像發送給圖像分析單元，圖像分析單元計算出機器人的空間位置；

2）、陀螺儀計算機器人的位置和方向，判斷機器人的位置和方向是否偏離預設的運行路徑；

3）、速度傳感器獲取機器人的當前運行速度和加速度；

4）、若所述機器人偏移預設的路徑，根據所述空間位置與所述預設路徑的偏差量及所述機器人的當前運行速度和加速度，計算出機器人的需要運行的方向及需要運行的速度和加速度，生成伺服電機調節命令，將伺服電機調節命令發送給伺服電機；

5）、將所述伺服電機調節命令生成相對應的電壓頻率，由變頻驅動器輸出所述電壓頻率，伺服電機根據所述電壓頻率調整伺服電機的轉速。

優選的，所述圖像識別單元包括跟蹤器、分類器、整合器，所述的跟蹤器和分類器與攝像頭分別連接并接受攝像的視頻信息，所述的整合器分別連接跟蹤器和分類器，所述整合器還連接訓練集，所述訓練集分別與跟蹤器、分類器連接。

優選的，所述攝像頭輸出的視頻流逐幀輸入到所述跟蹤器和所述分類器，所述整合器分析所述跟蹤器和所述分類器的輸出結果，決定所述輸出結果以及是否向所述訓練集添加樣本，所述跟蹤器跟丟時由分類器負責重置，所述跟蹤器跟蹤出的高信任度目標也用來更新分類器。