[发明专利]一种驱动器及驱动方法

说明书

技术领域

本申请涉及机器人控制领域，尤其涉及一种一拖二驱动器及驱动方法。

背景技术

对于使用矢量控制驱动器及双轮差动方案的移动机器人来说，目前常规的驱动方案中，驱动轮的电机和驱动器是一一对应的，即一台电机，由一台独立的驱动器进行拖动及调速，由此控制机器人的两个驱动轮以相应的转速进行转动，从而实现前进、后退、转向等动作。

在实际场景中，若当机器人当前正在匀速向前行进，而其中的一个驱动轮遇到了障碍(如驱动轮前出现一块大的石子，或者一个坑)，那么在该驱动轮越过阻碍时，另一个驱动轮并没有遇到这个阻碍，由于两个驱动器单独对两个驱动轮的电机进行控制，就会使得机器人在这个瞬间无法保证同步，行进方向发生偏差，甚至发生无法预计的后果。

由于上位机的控制命令到达各驱动器的时间会存在一定的延迟，两台驱动器接收命令的时间同样会存在延迟，从而造成电机之间的动作不同步，导致累积误差。

申请内容

本申请的一个目的是提供一种一拖二驱动器及驱动方法，用以解决现有技术中两个驱动轮的电机同步性较差的问题。

为实现上述目的，本申请提供了一种驱动器，用于对包含两个驱动轮的机器人设备进行驱动控制，所述机器人设备的每个驱动轮分别由一个电机驱动，其中，所述驱动器包括控制芯片、两个驱动电路和两个反馈电路；

所述两个反馈电路，分别与两个电机连接，用于对对应电机进行采样，获取反馈信号，并将反馈信号发送至所述控制芯片；

所述两个驱动电路，分别与两个电机，用于根据驱动控制信号生成对应电机的驱动信号，并基于所述驱动信号驱动对应电机；

所述控制芯片，连接所述反馈电路和驱动电路，用于根据对应电机的输入信号和反馈信号进行同步处理，生成两个驱动电路的驱动控制信号，并将所述驱动控制信号发送至对应电机的驱动电路。

进一步地，所述反馈电路包括电流反馈电路和速度反馈电路；

所述电流反馈电路，用于对电机的电流进行采样，获取电流反馈信号，并将所述电流反馈信号发送至所述控制芯片；

所述速度反馈电路，用于对电机的速度进行采用，获取速度反馈信号，并将所述速度反馈信号发送至所述控制芯片。

进一步地，所述电机的输入信号为电机的速度输入信号，所述控制芯片包括：

速度环模块，用于根据对应电机的速度输入信号和速度反馈信号生成对应电机的速度环控制信号；

速度跟踪比率同步环模块，用于根据两个电机的速度输入信号和速度反馈信号生成对应电机的同步跟踪信号；

电流环模块，用于根据对应电机的速度环同步信号和同步跟踪信号生成对应电机的速度环控制信号；

驱动控制模块，用于根据对应电机的速度环控制信号生成驱动控制信号。

进一步地，所述驱动控制模块，用于采用磁场定向控制算法以及空间矢量脉宽调制算法生成驱动控制信号。

进一步地，所述控制芯片，还包括：

输入模块，用于获取所述机器人设备的移动速度和旋转速度，并基于所述移动速度和旋转速度进行速度分解，获取每个电机的输入速度信号。

进一步地，所述控制芯片，还包括：

输出模块，用于获取两个电机的反馈速度信号，根据两个电机的反馈速度信号以及所述机器人设备的原始方位，获取所述机器人设备的当前方位。

基于本申请的另一方面，还提供了一种驱动方法，该方法用于对包含两个驱动轮的机器人设备进行驱动控制，所述机器人设备的每个驱动轮分别由一个电机驱动，其中，所述方法基于控制芯片、两个驱动电路和两个反馈电路的驱动器，所述两个反馈电路分别与两个电机连接，所述两个驱动电路分别与两个电机，所述控制芯片连接所述反馈电路和驱动电路；所述方法包括：

由两个反馈电路分别对对应电机进行采样，获取反馈信号，并将反馈信号发送至所述控制芯片；

由两个驱动电路分别根据驱动控制信号生成对应电机的驱动信号，并基于所述驱动信号驱动对应电机；

由所述控制芯片根据对应电机的输入信号和反馈信号进行同步处理，生成两个驱动电路的驱动控制信号，并将所述驱动控制信号发送至对应电机的驱动电路。

进一步地，所述反馈电路包括电流反馈电路和速度反馈电路；

由两个反馈电路分别对对应电机进行采样，获取反馈信号，并将反馈信号发送至所述控制芯片，包括：

由所述电流反馈电路对电机的电流进行采样，获取电流反馈信号，并将所述电流反馈信号发送至所述控制芯片；