[發明專利]一種移動機器人的急剎沖擊力計算方法

有效

• 申請號: 202011039401.X
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112428301B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 易金濤;李帥永;柴偉;彭書禮;歐陽奇;潘大偉
• 申請（專利權）人: 重慶瑞普機器人研究院有限責任公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 萬建

本發明涉及一種移動機器人的急剎沖擊力計算方法，包括以下步驟：S1：確認要計算的移動機器人的整機重量m，移動機器人的每個驅動輪上的減速比i，移動機器人的驅動輪的直徑d；確定其急剎時的最大速度Vsubgt;max/subgt;，確定電機的加速度a；S2：計算電機的轉速n、減速時間t、驅動輪的加速度a和減速機的輸出軸角速度ω；S3：根據能量守恒定理，計算整機動能Esubgt;v總/subgt;、動荷扭矩Tsubgt;d/subgt;、最大切應力τsubgt;max/subgt;和平均每秒動荷扭矩S4：得出移動機器人的急剎時的加速度對減速機的損壞程度。本發明可以通過直接的數據得到急剎時的沖擊力對機器人減速器的損壞狀況，可以用于指導機器人合理設計加速度，更好的用于指導機器人選型。

技術領域

本發明涉及移動機器人技術領域，特別是涉及一種移動機器人的急剎沖擊力計算方法。

背景技術

當前機器人行業迅猛發展，行走是其最顯著最基本的特征，而很好的控制其自主運行能直接影響機器人的使用壽命。目前在使用機器人上，規定不能對機器人進行急停急剎，但是并沒有明確多大的加速度的急停急剎對機器人減速器的受力多大損壞情況如何。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本專利申請所要解決的技術問題是如何提供一種移動機器人的急剎沖擊力計算方法，通過急停急剎情況下的加速度得到對機器人減速器的受力狀況，用于指導機器人合理設計加速度，更好的用于指導機器人減速器的選型。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種移動機器人的急剎沖擊力計算方法，包括以下步驟：

S1：確認要計算的移動機器人的整機重量m，移動機器人的每個驅動輪上的減速比i，移動機器人的驅動輪的直徑d；確定其急剎時的最大速度V_max，確定電機的加速度a；

S2：計算電機的轉速n、減速時間t、驅動輪的加速度a和減速機的輸出軸角速度ω；

S3：根據能量守恒定理，計算整機動能E_v總、動荷扭矩T_d、最大切應力τ_max和平均每秒動荷扭矩

S4：得出移動機器人的急剎時的加速度對減速機的損壞程度。

其中，步驟S2中，急剎時機器人的最大速度V_max采用以下公式：

其中，步驟S2中，減速時間t采用以下公式：

其中，步驟S2中，驅動輪的加速度a采用以下公式：

其中，步驟S2中，減速機的輸出軸角速度ω采用以下公式：

其中，

根據能量守恒定理：

其中，E_p為整機的勢能，為0；為旋轉角度；

其中，J_zz為輪子、法蘭盤等在輸出軸上的轉動慣量；

J_減為紐氏達特減速機內部轉換到輸出軸的轉動慣量；

G為轉軸即十字軸萬向聯軸器的切變模量；

I_p為十字軸萬向聯軸器的極慣性矩，為

L為十字軸萬向聯軸器的有效長度；

設則