電驅動機器人的摩擦力測量方法與流程

2024-03-02 07:57:15 1

本發明涉及一種摩擦力測量方法，尤其是一種電驅動機器人的摩擦力測量方法。

背景技術：

目前測量電驅動機器人摩擦係數的方法，通常是在相同地表面上持續運行一段時間，實測其消耗的電源能量，通過計算得到摩擦係數。該方法耗時長，電能消耗大，不經濟，且需要已知電動機構轉換效率為前提條件。

技術實現要素：

為了克服上述缺陷，本發明提供一種電驅動機器人的摩擦力測量方法，該電驅動機器人的摩擦力測量方法操作簡單、易於實施且成本低。

本發明為了解決其技術問題所採用的技術方案是：一種電驅動機器人的摩擦力測量方法，包括如下步驟：

a.在自重為p的電驅動機器人上裝設電功率計，將驅動電機連接到控制器後，控制器再連接到電功率計上，最後電功率計連接到電源，電功率計用於測電源的輸出功率，控制器通過控制驅動電機從而控制電驅動機器人做勻加速運動；

b.先開啟運行電驅動機器人，調整控制器使得電驅動機器人做加速度為a1的第一次勻加速運動，記錄電功率計的數值w1和第一次勻加速運動的維持時間t1；

c.在電驅動機器人自重p的基礎上增加質量為dw的配重後，再次開啟運行電驅動機器人，調整控制器使得增加配重後的電驅動機器人做加速度為a2的第二次勻加速運動，再次記錄電功率計的數值w2和第二次勻加速運動的維持時間t2；

d.根據力的平衡關係，驅動電機的驅動力＝電驅動機器人做勻加速運動的力+摩擦阻力，故，下述兩等式成立：

ηw1/(a1*t1)＝(a1)p+9.8up；

ηw2/(a2*t2)＝(a2)(p+dm)+9.8u(p+dm)；

e.聯合求解上述兩個二元一次方程，即可求得摩擦係數μ和整體電功轉換效率η。

本發明的有益效果是：本發明電驅動機器人的摩擦力測量方法通過增減配重推算出機器人與地面摩擦係數和整體電功轉換效率，操作簡單、易於實施且成本低。

附圖說明

圖1為在本發明電驅動機器人的摩擦力測量方法涉及的電驅動機器人內部裝設電功率計、控制器以及上方設置配重的示意圖。

圖2為將本發明電驅動機器人的摩擦力測量方法涉及的驅動電機、控制器、電功率計、電源的連接示意圖。

對照以上附圖，作如下補充說明：

1---電驅動機器人2---電功率計

3---配重4---電源

5---驅動電機6---控制器

具體實施方式

一種電驅動機器人的摩擦力測量方法，包括如下步驟：

a.在自重為p的電驅動機器人1上裝設電功率計2，將驅動電機5連接到控制器6後，控制器6再連接到電功率計2上，最後電功率計2連接到電源4，電功率計2用於測電源4的輸出功率，控制器6通過控制驅動電機5從而控制電驅動機器人1做勻加速運動；

b.先開啟運行電驅動機器人1，調整控制器6使得電驅動機器人1做加速度為a1的第一次勻加速運動，記錄電功率計2的數值w1和第一次勻加速運動的維持時間t1；

c.在電驅動機器人1自重p的基礎上增加質量為dw的配重3後，再次開啟運行電驅動機器人1，調整控制器6使得增加配重3後的電驅動機器人1做加速度為a2的第二次勻加速運動，再次記錄電功率計2的數值w2和第二次勻加速運動的維持時間t2；

d.根據力的平衡關係，驅動電機5的驅動力＝電驅動機器人1做勻加速運動的力+摩擦阻力，(這裡不考慮力的方向性，只考慮力的大小，即，驅動電機5的驅動力克服了摩擦阻力即為電驅動機器人1做勻加速運動的力)故，下述兩等式成立：

ηw1/(a1*t1)＝(a1)p+9.8up；

ηw2/(a2*t2)＝(a2)(p+dm)+9.8u(p+dm)；

e.聯合求解上述兩個二元一次方程，即可求得摩擦係數μ和整體電功轉換效率η。

本發明採用增減配重的方法，推算出機器人與地面摩擦係數以及整體的電功轉換效率。本發明操作簡單、易於實施，成本低。