CN112187135A - 底盘电机控制方法、底盘电机控制装置、机器人及介质 - Google Patents
底盘电机控制方法、底盘电机控制装置、机器人及介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请适用于电机控制技术领域，提供了一种底盘电机控制方法、底盘电机控制装置、机器人及介质，其中，一种底盘电机控制方法，基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，由于编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，与霍尔传感器脉冲信号的周期相关，因此基于霍尔传感器脉冲信号的周期确定的参考电角度值，与样本数据测算得到的目标电角度值进行比较，能够用于判断对底盘电机的控制是否出现错乱的现象，进而在目标电角度值与参考电角度值之间的差值不在预设范围内时，禁止底盘电机转动，实现对底盘电机的安全制动，提高了机器人的底盘电机控制的安全程度。
Description
技术领域
本申请属于电机控制技术领域，尤其涉及一种底盘电机控制方法、底盘电机控制装置、机器人及计算机可读存储介质。
背景技术
随着人工智能技术与通信技术的不断发展，各种各样的智能机器人也层出不穷。例如，家庭中使用的扫地机器人；再例如，在商场中用于提供咨询服务和带路服务的机器人等。现有技术中为了实现机器人能够在复杂场景中使用，在机器人上配置了多种传感器用于采集机器人环境数据，以通过对环境数据进行分析，进而更精确地控制机器人的底盘电机进行工作。也即，控制机器人移动的关键在于如何控制机器人的底盘电机工作。
然而，在实际应用中当采集环境数据的传感器失效，如传感器受到物理破坏、传感器被异物污染等，则容易因为传感器采集到的环境数据存在较大误差，导致控制底盘电机工作出现错乱，进而造成机器人损坏的现象。可见，现有的机器人的底盘电机控制方案存在安全性较低的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种底盘电机控制方法、底盘电机控制装置、机器人及计算机可读存储介质，以解决现有的机器人的底盘电机控制方案存在安全性较低的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种底盘电机控制方法，包括：
基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据；
若基于所述样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则禁止所述底盘电机转动；其中，所述参考电角度值是基于所述霍尔传感器脉冲信号的周期确定。
上述方案中，所述基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，包括：
若检测到所述霍尔传感器脉冲信号的周期到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值；
将所述编码器值作为所述样本数据。
上述方案中，所述若检测到所述霍尔传感器脉冲信号的周期到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值，包括：
若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T1到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第一编码器值K1；
若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T2到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第二编码器值K2；
其中，所述周期T1在所述周期T2之前。
上述方案中，所述基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第一编码器值K1，包括：
基于所述编码器输出的第一组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第一编码器值K1；
所述基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第二编码器值K2，包括：
基于所述编码器输出的第二组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第二编码器值K2。
上述方案中，所述目标电角度值通过以下公式测算得到；
deltaN＝|K2-K1|；
其中，deltaN为所述目标电角度值；K1为所述第一编码器值；K2为所述第二编码器值。
上述方案中，所述参考电角度值通过以下公式测算得到；
其中，deltaNref为所述参考电角度值；M为所述编码器的分辨率；T为所述霍尔传感器脉冲信号的周期次数；N为所述底盘电机的电机极对数。
上述方案中，所述若基于所述样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则禁止所述底盘电机转动，包括：
输出高阻尼控制信号，断开所述供电电源的正向端与所述底盘电机之间的通路，且导通所述供电电源的负向端与所述底盘电机之间的通路。
本申请实施例的第二方面提供了一种底盘电机控制装置，包括：
确定单元，用于基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据；
执行单元，用于若基于所述样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则禁止所述底盘电机转动；其中，所述参考电角度值是基于所述霍尔传感器脉冲信号的周期确定。
上述方案中，确定单元具体用于，若检测到所述霍尔传感器脉冲信号的周期到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值；将所述编码器值作为所述样本数据。
上述方案中，确定单元具体用于，若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T1到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第一编码器值K1；若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T2到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第二编码器值K2；其中，所述周期T1与所述周期T2为相邻周期，且所述周期T1在所述周期T2之前。
上述方案中，确定单元具体用于，基于所述编码器输出的第一组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第一编码器值K1；基于所述编码器输出的第二组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第二编码器值K2。
上述方案中，所述目标电角度值通过以下公式测算得到；
deltaN＝|K2-K1|；
其中，deltaN为所述目标电角度值；K1为所述第一编码器值；K2为所述第二编码器值。
上述方案中，所述参考电角度值通过以下公式测算得到；
其中，deltaNref为所述参考电角度值；M为所述编码器的分辨率；T为所述霍尔传感器脉冲信号的周期次数；N为所述底盘电机的电机极对数。
上述方案中，执行单元具体用于，输出高阻尼控制信号，断开所述供电电源的正向端与所述底盘电机之间的通路，且导通所述供电电源的负向端与所述底盘电机之间的通路。
本申请实施例的第三方面提供了一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述机器人上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方案提供的底盘电机控制方法的各步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方案提供的底盘电机控制方法的各步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在机器人上运行时，使得机器人执行上述第一方面中任一项所述的底盘电机控制方法的各步骤。
实施本申请实施例提供的一种底盘电机控制方法、底盘电机控制装置、机器人及计算机可读存储介质具有以下有益效果：
本申请实施例提供的一种底盘电机控制方法，基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，由于编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据与霍尔传感器脉冲信号的周期相关，因此基于霍尔传感器脉冲信号的周期确定的参考电角度值，与样本数据测算得到的目标电角度值进行比较，能够用于判断对底盘电机的控制是否出现错乱的现象，进而在目标电角度值与参考电角度值之间的差值不在预设范围内时，禁止底盘电机转动，实现对底盘电机的安全制动，提高了机器人的底盘电机控制的安全程度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是底盘电机***电路图；
图2是本申请实施例提供的一种底盘电机控制方法的实现流程图；
图3是本申请另一实施例提供的一种底盘电机控制方法的实现流程图；
图4是本申请实施例提供的一种底盘电机控制装置结构框图；
图5是本申请实施例提供的一种机器人的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请的所有实施例中，底盘电机控制方法用于在机器人运动过程中实现对机器人的底盘电机进行制动保护，其执行主体为机器人，或者机器人上所配置的控制设备，例如，机器人上配置的控制组件、控制单元、控制电路或者控制芯片等。以执行主体是机器人上配置的控制单元为例，为实现控制单元能够执行本实施例提供的底盘电机控制方法，控制单元分别与霍尔传感器和编码器相连，且霍尔传感器与编码器分别与底盘电机相连，底盘电机由供电电源为其提供工作用电。
为了便于理解本实施例提供的底盘电机控制方法，以底盘电机控制方法的执行主体为控制单元为例，结合如图1所示的底盘电机***电路图进行说明。如图1所示，控制单元11分别与霍尔传感器12、编码器13以及供电电源14相连，霍尔传感器12与编码器13分别与底盘电机100相连，供电电源14通过连接***电路15为底盘电机100供电。在图1示出的底盘电机***电路中，当底盘电机100在正常工作时，由霍尔传感器12与编码器13分别对底盘电机100进行工作数据采集，并将采集到是数据以脉冲信号的方式传输至控制单元10，通过控制单元11基于脉冲信号执行本实施例提供的底盘电机控制方法。
应当理解的是，图1示出的底盘电机***电路仅是以控制单元作为本实施例方法的执行主体所给出的示例图，本实施例提供的底盘电机控制方法的执行主体包括但不仅限于底盘电机***电路图中的控制单元。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种底盘电机控制方法的实现流程图。
如图2所示的底盘电机控制方法包括以下步骤：
S11：基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据。
在步骤S11中，霍尔传感器脉冲信号为霍尔传感器对底盘电机进行工作数据采集所得到的脉冲信号，用于表征霍尔传感器对底盘电机工作情况的描述。霍尔传感器脉冲信号的周期，用于描述霍尔传感器脉冲信号的输出时机，同时也用于描述底盘电机旋转一周所用的时长，其中，底盘电机旋转一周的电角度为360度。
在本申请的所有实施例中，样本数据是编码器对底盘电机进行工作数据采集所得到，且样本数据的确定时机与霍尔传感器脉冲信号的周期有关，也即该样本数据与霍尔传感器脉冲信号之间存在周期关联或者周期对应关系。也即，霍尔传感器脉冲信号的输出时机，与确定编码器对底盘电机进行数据采集得到样本数据的时机相同。
需要说明的是，在实际应用中，霍尔传感器与编码器分别与底盘电机连接，且霍尔传感器与编码器是同时对底盘电机进行工作数据采集，但由于两种传感器的数据采集原理不同，因此霍尔传感器输出的脉冲信号的波形，与编码器输出的脉冲信号的波形不同。
应当理解的是，虽然霍尔传感器输出的脉冲信号的波形，与编码器输出的脉冲信号的波形不同，但均能够描述或者表征底盘电机的工作情况。
在本实施例中，霍尔传感器脉冲信号的周期可以是通过对霍尔传感器脉冲信号的波形进行分析确定。例如，控制单元在检测到或接收到霍尔传感器脉冲信号时，基于该脉冲信号生成相应的波形图，从该波形图中识别出一对完整的波峰与波谷，即可根据该对完整的波峰与波谷的脉冲产生间隔确定霍尔传感器脉冲信号的周期。与霍尔传感器相似地，编码器对底盘电机进行数据采集输出的信号也是脉冲信号，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，就是将编码器对底盘电机进行数据采集得到的脉冲信号转换为数字信号，得到具体的数据内容。
作为本申请一实施例，步骤S11具体包括：
若检测到所述霍尔传感器脉冲信号的周期到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值；将所述编码器值作为所述样本数据。
在本实施例中，编码器值用于描述在霍尔传感器脉冲信号的周期到来时，编码器测得的底盘电机旋转的电角度或者位置。控制单元根据编码器输出的脉冲信号测算出相应的编码器值，并将编码器值作为样本数据。
需要说明的是，由于霍尔传感器与编码器分别与底盘电机连接，且霍尔传感器与编码器是同时对底盘电机进行工作数据采集，因此在底盘电机工作时，霍尔传感器与编码器同时向控制单元输出脉冲信号。也即，在底盘电机工作时，控制单元能够同时检测或接收到霍尔传感器脉冲信号与编码器输出的脉冲信号。为了确保样本数据描述的底盘电机工作情况，与霍尔传感器脉冲信号描述的底盘电机工作情况，在时序上相对应或者同属于一个时间段，本实施例中是在检测到霍尔传感器脉冲信号的周期到来时，才基于编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值，令测算得出的编码器值与霍尔传感器脉冲信号的周期对应。
作为本申请实施例一种可能实现的方式，上述步骤：若检测到所述霍尔传感器脉冲信号的周期到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值，包括：
若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T1到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第一编码器值K1；若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T2到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第二编码器值K2；其中，所述周期T1在所述周期T2之前。
在本实施例中，周期T1与周期T2可以为相邻的两个周期，当周期T1与周期T2为相邻的两个周期时，第一编码器值K1与第二编码器值K2即为相邻的两个编码器值。由于编码器值用于描述在霍尔传感器脉冲信号的周期到来时，编码器测得的底盘电机旋转的电角度或者位置，因此在第一编码器值K1与霍尔传感器脉冲信号的周期T1对应的条件下，第一编码器值K1用于描述在霍尔传感器脉冲信号的周期T1到来时，编码器测得的底盘电机旋转的电角度或者位置。相应地，第二编码器值K2用于描述在霍尔传感器脉冲信号的周期T2到来时，编码器测得的底盘电机旋转的电角度或者位置。
需要说明的是，由于周期T1在周期T2之前，因此第一编码器值K1是在第二编码器值K2之前确定，且第二编码器值K2是在第一编码器值K1的基础上叠加了霍尔传感器脉冲信号周期T2对应的电角度增量后得到的电角度。
在实际应用中，霍尔传感器与编码器均是根据底盘电机的规格进行配置，以底盘电机为无刷直流电机为例，由于无刷直流电机也被称为三相无刷直流电机，因此可以为该底盘电机配置三组霍尔传感器，三组霍尔传感器采集底盘电机的工作数据，进而输出三组脉冲信号，例如图1中霍尔传感器12向控制单元10输出的信号HA、HB、HC。基于该三组脉冲信号确定霍尔传感器脉冲信号的周期，具体可以是通过其中任一组脉冲信号进行波峰与波谷的识别得到。由于三组霍尔传感器测得的三组脉冲信号，能够用于描述三相电机的工作数据，因此若霍尔传感器正常工作，则通过三组霍尔传感器测得的三组脉冲在同一时间点上不会出现同为低电平或同为高电平的情况。
在一些已有方案中，通过对多组霍尔传感器的脉冲信号进行分析进而判断底盘电机是否出现故障，例如，判断三组脉冲在同一时间点上是否出现同为低电平或同为高电平的情况，进而判断底盘电机是否发生故障。但是在实际使用中，还有可能因为霍尔传感器自身发生硬件故障导致数据的采集出现较大误差或者错误，因此在该已有的方案中，通过分析霍尔传感器的脉冲信号进而对底盘电机进行故障检测与识别的容错率较高、误差较高。
在本实施例中，为了提高对底盘电机的故障检测效率，以霍尔传感器脉冲信号的周期，作为确定编码器对底盘电机进行数据采集得到样本数据的时机，并非将霍尔传感器脉冲信号直接用于检测或判断底盘电机是否发生故障。以霍尔传感器脉冲信号的周期，作为确定编码器对底盘电机进行数据采集得到样本数据的时机，能够将样本数据与霍尔传感器脉冲信号进行周期关联，也即确保霍尔传感器对底盘电机进行检测到的数据，与编码器对底盘电机进行检测到的样本数据为同一周期内的数据，也即检测的时间段或时间点相同，使得两组数据的比较具有参考意义。
作为本申请实施例一种可能实现的方式，上述步骤：基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第一编码器值K1，包括：基于所述编码器输出的第一组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第一编码器值K1。
上述步骤：基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第二编码器值K2，包括：基于所述编码器输出的第二组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第二编码器值K2。
在本实施例中，分辨率是指底盘电机一转(转一周)编码器所产生的脉冲个数，也即用于描述将底盘电机转一周的电角度分成多少份。
需要说明的是，底盘电机转一周的电角度为360度，除以分辨率就是编码器生成一个脉冲表示的电角度值，比如分辨率为1000线的编码器，那么该编码器输出的一个脉冲表示底盘电机转了0.36度，其中，一个脉冲即为脉冲信号中出现的单次高电平或单次低电平。由于编码器均预先配置有相应的分辨率，编码器通过与底盘电机相连，进而采集底盘电机的工作数据并生成相应的脉冲信号，控制单元基于该脉冲信号中高低电平的跳变次数与分辨率能够测算得到相应的编码器值。
S12：若基于所述样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则禁止所述底盘电机转动。
在步骤S12中，参考电角度值是基于所述霍尔传感器脉冲信号的周期确定。目标电角度值是基于样本数据测算得到，作为编码器对底盘电机工作数据的描述。预设范围用于描述目标电角度值与参考电角度值之间的合理误差。
在本实施例中，当目标电角度值与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则表示编码器测得的底盘电机的电角度与霍尔传感器测得的底盘电机的电角度之间相差较大，即可确定霍尔传感器与编码器中必然有一种传感器出现故障，故通过禁止底盘电机转动，能够避免因传感器故障导致底盘电机控制出现错乱的现象。
需要说明的是，禁止底盘电机转动即为对底盘电机进行制动操作，可以是通过对底盘电机与供电电源之间进行短路实现制动，或者通过控制供电电源***电路的状态切换开关实现制动。
为了拓宽底盘电机控制方法的适用范围，提高底盘电机控制方法的合理性，考虑到在实际应用中，霍尔传感器与编码器均有可能同时出现故障或者同时存在损坏的情况，因此本方案中以霍尔传感器脉冲信号的周期确定的电角度值作为参考电角度值，与基于样本数据测算得到的目标电角度值进行比较，当霍尔传感器与编码器同时出现故障或者同时损坏时，基于样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值会更大，因此更不可能在预设范围内。也即，利用了当霍尔传感器和/或编码器出现故障时，目标电角度值与参考电角度值之间的差值不在预设范围内的规律，实现对底盘电机的安全制动，提高了机器人的底盘电机控制的安全程度。
作为本实施例一种可能实现的方式，目标电角度值通过以下公式测算得到；
deltaN＝|K2-K1|；
其中，deltaN为所述目标电角度值；K1为所述第一编码器值；K2为所述第二编码器值。
在本实施例中，因为第一编码器值K1与周期T1对应，第二编码器值K2与周期T2对应，且周期T1在周期T2之前，第二编码器值K2是在第一编码器值K1的基础上叠加了霍尔传感器脉冲信号周期T2对应的电角度增量后得到的电角度，但由于当底盘电机完成一周旋转后，其电角度值会从0度从新计算，所以第二编码器值K2可能大于第一编码器值K1，也可能小于第一编码器值K1。故本实施例中以第二编码器值K2与第一编码器值K1之间差值的绝对值测算目标电角度值，更符合实际条件与需求。
作为本实施例一种可能实现的方式，参考电角度值通过以下公式测算得到；
其中，deltaNref为所述参考电角度值；M为所述编码器的分辨率；T为所述霍尔传感器脉冲信号的周期次数；N为所述底盘电机的电机极对数。
在本实施例中，由于霍尔传感器脉冲信号的输出时机，与确定编码器对底盘电机进行数据采集得到样本数据的时机相同，因此霍尔传感器脉冲信号的周期次数T与霍尔传感器脉冲信号的周期有关，与确定样本数据的时机有关。
结合上一实施例，作为本实施例一种可能实现的方式，由于样本数据包括第一编码器值K1与第二编码器值K2，且目标电角度值能够通过公式：deltaN＝|K2-K1|测算得到，则霍尔传感器脉冲信号的周期次数T与周期T1在周期T2，也即霍尔传感器脉冲信号的周期次数T为周期T1到周期T2的周期间隔次数，也即T＝|T2-T1|，当周期T1与周期T2为相邻周期时，周期次数T＝1。
作为本实施例一种可能实现的方式，步骤S12具体包括：
输出高阻尼控制信号，断开所述供电电源的正向端与所述底盘电机之间的通路，且导通所述供电电源的负向端与所述底盘电机之间的通路。
在本实施例中，高阻尼控制信号用于控制底盘电机进入高阻尼模式。具体是通过控制供电电源的通断频率实现，或者是控制底盘电机***电路的开关通断实现。
结合图1示出的底盘电机***电路图进行说明，在高阻尼模式下上拉开关管(CH1、CH2、CH3)均处于截止状态，下拉开关管(CL1、CL2、CL3)处与导通状态。此时于底盘电机110的三相线(A、B、C)与供电电源40的电源负极连通，处于同等电势。底盘电机110只能被动旋转，电流只能在底盘电机110中进行流通，被动旋转时将产生阻碍电流。底盘电机110处于高阻尼模式时虽然可以使用一定的外力矩迫使底盘电机110旋转，但此时由于阻尼很大，故当底盘电机110处于高阻尼模式下时，也禁止底盘电机110被动转动。
以上可以看出，本实施例提供的一种底盘电机控制方法，基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，由于编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据与霍尔传感器脉冲信号的周期相关，因此基于霍尔传感器脉冲信号的周期确定的参考电角度值，与样本数据测算得到的目标电角度值进行比较，能够用于判断对底盘电机的控制是否出现错乱的现象，进而在目标电角度值与参考电角度值之间的差值不在预设范围内时，禁止底盘电机转动，实现对底盘电机的安全制动，提高了机器人的底盘电机控制的安全程度。
请参阅图3，图3是本申请另一实施例提供的一种底盘电机控制方法的实现流程图。相对于图2对应的实施例，本实施例提供的底盘电机控制方法在步骤S12之后还包括S21。详述如下：
S21：当禁止所述底盘电机转动的时长等于或大于预设时长，则上报异常信息。
本实施例中，预设时长用于描述上报异常信息的时机。这里，上报异常信息是将异常信息上报至控制机器人的控制终端或者服务器。异常信息可以包括目标电角度与参考电角度之间的差值、底盘电机标识、底盘电机当前坐标值以及当前时间中的至少一种信息。
需要说明的是，在一些实施例中，当底盘电机被配置在无法自行排除故障的机器人上时，预设时长等于0，当底盘电机被配置在可自行排除故障的机器人上时，预设时长大于0，也即，预设时长还能够用于描述机器人自行排除故障所用的时长。这里，当目标电角度值与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，除了可以表示底盘电机发生故障，还可以表示霍尔传感器和/或编码器发生故障，故可以通过机器人进行重启或者恢复默认模式等方式实现自行排除故障。当禁止底盘电机转动的时长等于或大于预设时长，则表示机器人无法自行排除故障，故通过生成异常信息并将该异常信息进行上报，能够实现故障的及时发现，提高了维护效率。
以上可以看出，本实施例提供的一种底盘电机控制方法，基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，由于编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据与霍尔传感器脉冲信号的周期相关，因此基于霍尔传感器脉冲信号的周期确定的参考电角度值，与样本数据测算得到的目标电角度值进行比较，能够用于判断对底盘电机的控制是否出现错乱的现象，进而在目标电角度值与参考电角度值之间的差值不在预设范围内时，禁止底盘电机转动，实现对底盘电机的安全制动，提高了机器人的底盘电机控制的安全程度。
此外，当禁止底盘电机转动的时长等于或大于预设时长时，上报异常信息，能够实现对底盘电机安全制动的同时，及时反馈故障问题，提高了维护效率。
请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种底盘电机控制装置的结构框图。本实施例中该底盘电机控制装置包括的各单元用于执行图2至图3对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图2至图3以及图2至图3所对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参见图4，底盘电机控制装置40包括：确定单元41执行单元42。其中：
确定单元41，用于基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据。
执行单元42，用于若基于所述样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则禁止所述底盘电机转动；其中，所述参考电角度值是基于所述霍尔传感器脉冲信号的周期确定。
作为本申请一实施例，底盘电机控制装置40还包括：上报单元43。
上报单元43，用于当禁止所述底盘电机转动的时长等于或大于预设时长，则上报异常信息。
作为本申请一实施例，确定单元41具体用于，若检测到所述霍尔传感器脉冲信号的周期到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值；将所述编码器值作为所述样本数据。
作为本申请一实施例，确定单元41具体用于，若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T1到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第一编码器值K1；若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T2到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第二编码器值K2；其中，所述周期T1与所述周期T2为相邻周期，且所述周期T1在所述周期T2之前。
作为本申请一实施例，确定单元41具体用于，基于所述编码器输出的第一组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第一编码器值K1；基于所述编码器输出的第二组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第二编码器值K2。
作为本申请一实施例，所述目标电角度值通过以下公式测算得到；
deltaN＝|K2-K1|；
其中，deltaN为所述目标电角度值；K1为所述第一编码器值；K2为所述第二编码器值。
作为本申请一实施例，所述参考电角度值通过以下公式测算得到；
其中，deltaNref为所述参考电角度值；M为所述编码器的分辨率；T为所述霍尔传感器脉冲信号的周期次数；N为所述底盘电机的电机极对数。
作为本申请一实施例，执行单元42具体用于，输出高阻尼控制信号，断开所述供电电源的正向端与所述底盘电机之间的通路，且导通所述供电电源的负向端与所述底盘电机之间的通路。
以上可以看出，本实施例方案，基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，由于编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据与霍尔传感器脉冲信号的周期相关，因此基于霍尔传感器脉冲信号的周期确定的参考电角度值，与样本数据测算得到的目标电角度值进行比较，能够用于判断对底盘电机的控制是否出现错乱的现象，进而在目标电角度值与参考电角度值之间的差值不在预设范围内时，禁止底盘电机转动，实现对底盘电机的安全制动，提高了机器人的底盘电机控制的安全程度。
此外，当禁止底盘电机转动的时长等于或大于预设时长时，上报异常信息，能够实现对底盘电机安全制动的同时，及时反馈故障问题，提高了维护效率。
图5是本申请实施例提供的一种机器人的结构框图。如图5所示，该实施例的机器人50包括：处理器51、存储器52以及存储在所述存储器52中并可在所述处理器51上运行的计算机程序53，例如底盘电机控制方法的程序。处理器51执行所述计算机程序53时实现上述各个底盘电机控制方法各实施例中的步骤，例如图2所示的S11至S12，图3所示的S11至S21。或者，所述处理器51执行所述计算机程序53时实现上述图4对应的实施例中各单元的功能，例如，图4所示的单元41至43的功能，具体请参阅图4对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。
示例性的，所述计算机程序53可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器52中，并由所述处理器51执行，以完成本申请。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序53在所述机器人50中的执行过程。例如，所述计算机程序53可以被分割成确定单元、执行单元以及上报单元各单元具体功能如上所述。
所述机器人可包括，但不仅限于，处理器51、存储器52。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是机器人50的示例，并不构成对机器人50的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述机器人还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器51可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器52可以是所述机器人50的内部存储单元，例如机器人50的硬盘或内存。所述存储器52也可以是所述机器人50的外部存储设备，例如所述机器人50上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器52还可以既包括所述机器人50的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器52用于存储所述计算机程序以及所述机器人所需的其他程序和数据。所述存储器52还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种底盘电机控制方法，其特征在于，包括：
基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据；
若基于所述样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则禁止所述底盘电机转动；其中，所述参考电角度值是基于所述霍尔传感器脉冲信号的周期确定。
2.根据权利要求1所述的底盘电机控制方法，其特征在于，所述基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据，包括：
若检测到所述霍尔传感器脉冲信号的周期到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值；
将所述编码器值作为所述样本数据。
3.根据权利要求2所述的底盘电机控制方法，其特征在于，所述若检测到所述霍尔传感器脉冲信号的周期到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到编码器值，包括：
若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T1到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第一编码器值K1；
若所述霍尔传感器脉冲信号的周期T2到来，则基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第二编码器值K2；
其中，所述周期T1在所述周期T2之前。
4.根据权利要求3所述的底盘电机控制方法，其特征在于，所述基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第一编码器值K1，包括：
基于所述编码器输出的第一组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第一编码器值K1；
所述基于所述编码器输出的脉冲信号测算得到第二编码器值K2，包括：
基于所述编码器输出的第二组脉冲信号中高低电平的跳变次数，与所述编码器的预设分辨率，测算得到所述第二编码器值K2。
5.根据权利要求3所述的底盘电机控制方法，其特征在于，所述目标电角度值通过以下公式测算得到；
deltaN＝|K2-K1|；
其中，deltaN为所述目标电角度值；K1为所述第一编码器值；K2为所述第二编码器值。
6.根据权利要求1所述的底盘电机控制方法，其特征在于，所述参考电角度值通过以下公式测算得到；
其中，deltaNref为所述参考电角度值；M为所述编码器的分辨率；T为所述霍尔传感器脉冲信号的周期次数；N为所述底盘电机的电机极对数。
7.根据权利要求1至6任一项所述的底盘电机控制方法，其特征在于，所述若基于所述样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则禁止所述底盘电机转动，包括：
输出高阻尼控制信号，断开供电电源的正向端与所述底盘电机之间的通路，且导通所述供电电源的负向端与所述底盘电机之间的通路。
8.一种底盘电机控制装置，其特征在于，包括：
确定单元，用于基于霍尔传感器脉冲信号的周期，确定编码器对底盘电机进行数据采集得到的样本数据；
执行单元，用于若基于所述样本数据测算得到的目标电角度值，与参考电角度值之间的差值不在预设范围内，则禁止所述底盘电机转动；其中，所述参考电角度值是基于所述霍尔传感器脉冲信号的周期确定。
9.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述机器人上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述底盘电机控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述底盘电机控制方法的步骤。
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