电驱动机器人的摩擦力测量方法与流程

本发明涉及一种摩擦力测量方法，尤其是一种电驱动机器人的摩擦力测量方法。

背景技术：

目前测量电驱动机器人摩擦系数的方法，通常是在相同地表面上持续运行一段时间，实测其消耗的电源能量，通过计算得到摩擦系数。该方法耗时长，电能消耗大，不经济，且需要已知电动机构转换效率为前提条件。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供一种电驱动机器人的摩擦力测量方法，该电驱动机器人的摩擦力测量方法操作简单、易于实施且成本低。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电驱动机器人的摩擦力测量方法，包括如下步骤：

a.在自重为p的电驱动机器人上装设电功率计，将驱动电机连接到控制器后，控制器再连接到电功率计上，最后电功率计连接到电源，电功率计用于测电源的输出功率，控制器通过控制驱动电机从而控制电驱动机器人做匀加速运动；

b.先开启运行电驱动机器人，调整控制器使得电驱动机器人做加速度为a1的第一次匀加速运动，记录电功率计的数值w1和第一次匀加速运动的维持时间t1；

c.在电驱动机器人自重p的基础上增加质量为dw的配重后，再次开启运行电驱动机器人，调整控制器使得增加配重后的电驱动机器人做加速度为a2的第二次匀加速运动，再次记录电功率计的数值w2和第二次匀加速运动的维持时间t2；

d.根据力的平衡关系，驱动电机的驱动力＝电驱动机器人做匀加速运动的力+摩擦阻力，故，下述两等式成立：

ηw1/(a1*t1)＝(a1)p+9.8up；

ηw2/(a2*t2)＝(a2)(p+dm)+9.8u(p+dm)；

e.联合求解上述两个二元一次方程，即可求得摩擦系数μ和整体电功转换效率η。

本发明的有益效果是：本发明电驱动机器人的摩擦力测量方法通过增减配重推算出机器人与地面摩擦系数和整体电功转换效率，操作简单、易于实施且成本低。

附图说明

图1为在本发明电驱动机器人的摩擦力测量方法涉及的电驱动机器人内部装设电功率计、控制器以及上方设置配重的示意图。

图2为将本发明电驱动机器人的摩擦力测量方法涉及的驱动电机、控制器、电功率计、电源的连接示意图。

对照以上附图，作如下补充说明：

1---电驱动机器人2---电功率计

3---配重4---电源

5---驱动电机6---控制器

具体实施方式

一种电驱动机器人的摩擦力测量方法，包括如下步骤：

a.在自重为p的电驱动机器人1上装设电功率计2，将驱动电机5连接到控制器6后，控制器6再连接到电功率计2上，最后电功率计2连接到电源4，电功率计2用于测电源4的输出功率，控制器6通过控制驱动电机5从而控制电驱动机器人1做匀加速运动；

b.先开启运行电驱动机器人1，调整控制器6使得电驱动机器人1做加速度为a1的第一次匀加速运动，记录电功率计2的数值w1和第一次匀加速运动的维持时间t1；

c.在电驱动机器人1自重p的基础上增加质量为dw的配重3后，再次开启运行电驱动机器人1，调整控制器6使得增加配重3后的电驱动机器人1做加速度为a2的第二次匀加速运动，再次记录电功率计2的数值w2和第二次匀加速运动的维持时间t2；

d.根据力的平衡关系，驱动电机5的驱动力＝电驱动机器人1做匀加速运动的力+摩擦阻力，(这里不考虑力的方向性，只考虑力的大小，即，驱动电机5的驱动力克服了摩擦阻力即为电驱动机器人1做匀加速运动的力)故，下述两等式成立：

ηw1/(a1*t1)＝(a1)p+9.8up；

ηw2/(a2*t2)＝(a2)(p+dm)+9.8u(p+dm)；

e.联合求解上述两个二元一次方程，即可求得摩擦系数μ和整体电功转换效率η。

本发明采用增减配重的方法，推算出机器人与地面摩擦系数以及整体的电功转换效率。本发明操作简单、易于实施，成本低。

技术特征：

技术总结
本发明电驱动机器人的摩擦力测量方法通过采用增减配重的方法，联合求解根据力的平衡关系建立起来的驱动电机的驱动力＝电驱动机器人做匀加速运动的力+摩擦阻力两个二元一次方程，即可求得摩擦系数μ和整体电功转换效率η。本发明操作简单、易于实施，成本低。

技术研发人员：宋育刚;余程
受保护的技术使用者：苏州穿山甲机器人股份有限公司
技术研发日：2017.07.25
技术公布日：2017.10.13