[发明专利]搬运机器人伺服驱动系统的增益调节方法、装置及机器人

说明书

本发明公开了一种搬运机器人伺服驱动系统的增益调节方法、装置及机器人，涉及机器人技术领域，其中的方法包括：通过第一、第二伺服驱动系统驱动搬运机器人的左、右主动轮运行，根据左、右主动轮运行距离以及预定运行轨迹确定跟随误差；根据跟随误差调节第一、第二伺服驱动系统的位置环单元的增益参数，用以减少运行偏差。本发明的增益调节方法、装置及机器人，基于左、右主动轮的跟随误差调节驱动左、右主动轮的伺服驱动系统的位置增益，使得两个独立的伺服驱动系统的动态特性得到匹配，实现两个独立的伺服驱动系统的耦合调节，提高了搬运机器人的运动轨迹精度，并且提高了运行的稳定性、安全性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种搬运机器人伺服驱动系统的增益调节方法、装置及搬运机器人。

背景技术

信息化时代的大潮推动了物流行业的不断改革，机器人和自动化设备正在成为物流行业的生力军。无人仓的应用越来越多，无人仓中的搬运机器人将全面用于货物的搬运。搬运机器人的底盘轮系中通常有两个主动轮，如图1所示，搬运机器人的底盘分布一对主动轮01、02，主动轮01、02由各自的电机驱动，两个电机同向同速旋转可实现机器人的直线前进和后退，两个电机反向同速旋转可实现机器人的原地转向。通常采用伺服驱动系统对主动轮进行驱动，需要对伺服驱动系统进行增益调节，以使搬运机器人准确地按照设定的轨迹运行，减少不必要的路径修正与纠偏。

伺服驱动系统的增益调节系统对搬运机器人的运行产生较大的影响。根据现有的增益调节系统的增益调节方案，对两个主动轮分别进行闭环控制，分别根据各自的响应情况调节参数，对每个主动轮的伺服驱动系统进行独立控制和调参，并依据响应情况选取相应的增益参数。两套独立的伺服驱动系统没有进行匹配，两个伺服驱动系统的电机动特性不同导致了各自响应不同，因而，搬运机器人难以精确的按照预定轨迹进行直线运动。因此，需要一种新的增益调节方案。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种搬运机器人伺服驱动系统的增益调节方法、装置及机器人。

根据本发明的一个方面，提供一种搬运机器人伺服驱动系统的增益调节方法，包括：通过第一伺服驱动系统驱动搬运机器人的左主动轮运行，通过第二伺服驱动系统驱动搬运机器人的右主动轮运行；其中，所述第一伺服驱动系统包括：第一位置环单元、第一速度环单元和第一电机；所述第二伺服驱动系统包括：第二位置环单元、第二速度环单元和第二电机；分别获取搬运机器人从起始点运行至当前点的左主动轮运行距离、右主动轮运行距离；根据所述左主动轮运行距离、所述右主动轮运行距离以及预定运行轨迹确定搬运机器人在当前点的左主动轮跟随误差、右主动轮跟随误差；根据所述左主动轮跟随误差和所述右主动轮跟随误差调节所述第一位置环单元和/或所述第二位置环单元的增益参数，用以减少搬运机器人的实际运行轨迹与所述预定运行轨迹的偏差。

可选地，所述第一位置环单元和所述第二位置环单元都为比例P控制，所述第一速度环单元和所述第二速度环单元都为比例积分PI控制；所述第一位置环单元输出的控制信号经过所述第一速度环单元作用于所述第一电机；所述第二位置环单元输出的控制信号经过所述第二速度环单元作用于所述第二电机。

可选地，所述调节所述第一位置环单元和/或所述第二位置环单元的增益参数包括：基于所述左主动轮跟随误差和所述右主动轮跟随误差调节所述第一位置环单元和/或所述第二位置环单元的比例增益参数，用以调节所述第一伺服电机和/或所述第二电机的转速。

可选地，所述运行预定轨迹为搬运机器人的前进或后退的直线运行轨迹；所述确定搬运机器人在当前点的左主动轮跟随误差、右主动轮跟随误差包括：将所述左主动轮和所述右主动轮的运行距离分别设置为直角坐标系的横坐标和纵坐标，将所述运行预定轨迹设置为在所述直角坐标系中与横坐标夹角呈45度的直线，则所述左主动轮跟随误差为所述左主动轮实际运行距离与预定运行距离的差值，所述右主动轮跟随误差为所述右主动轮实际运行距离与预定运行距离的差值。