一种基于机器人底盘的刹车方法、系统及介质与流程

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1.本技术涉及刹车系统技术领域，尤其涉及一种基于机器人底盘的刹车方法、系统及介质。

背景技术：

2.随着社会的发展，机器人智能化、机动化能力的提高，越来越多的机器人开始走进人类的生活，目前无论室内迎宾机器人、室内配送机器人、室内巡检机器人，还是室外配送机器人、室外巡检机器人，因为轮毂电机结构简单、性价比较高，机器人底盘方案目前大都采用轮毂电机的驱动方式。
3.目前，轮毂电机无减速箱，容易造成轮毂电机坡道情况下刹车易溜车，而且因底盘空间有限，轮毂电机的方案刹车方式一般有两种，一种是采用电机本身的反向电动势刹车，另一种是采用电磁抱闸刹车。反向电动势容易造成在没电情况下，没法实现刹车，并且坡道情况下断电，易发生意外。电磁抱闸刹车一般将电磁抱闸结构加道轮毂电机输出轴上，造成轮毂电机输出轴部分尺寸大，不好装配且空间很难布置，如四驱四转底盘就会造成转弯半径加大，车身加大等问题。

技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种基于机器人底盘的刹车方法、系统及介质，用于解决如下技术问题：现有的轮毂电机的刹车方式难以实现断电及时刹车，以及刹车系统体积过大，不易装配和转弯不方便。
5.本技术实施例采用下述技术方案：
6.一方面，本技术实施例提供了一种基于机器人底盘的刹车方法，所述方法包括：通过通过控制系统，对电磁线圈进行通断电控制，得到所述电磁线圈的磁力状态；根据所述磁力状态，对刹车片进行位置的调整，得到所述刹车片的空间位置；将所述刹车片的空间位置与轮毂电机的表面位置进行位置距离判断，得到所述轮毂电机的刹车状态。
7.本技术实施例通过该刹车系统，可实现对整个机器人底盘的断电刹车，不用再担心断电失控及反电动势刹车力小的问题，安全性更高，并且刹车系统安装布置于轮毂电机上方，充分利用了此位置的死区，节约了空间，结构布局也充分合理化，大大降低底盘尺寸，提高了机器人对环境适应性。
8.在一种可行的实施方式中，在通过控制系统，对电磁线圈进行通断电控制，得到所述电磁线圈的磁力状态之前，根据所述机器人底盘的空间位置，将刹车系统固定于所述轮毂电机的正上方；其中，所述刹车系统至少包括：电磁线圈、阻尼弹簧、刹车片、限位柱以及固定器；其中，所述机器人底盘至少包括：轮毂电机、万向轮、控制系统、电池、盖板以及所述刹车系统。
9.在一种可行的实施方式中，将刹车系统固定于所述轮毂电机的正上方，具体包括：通过若干螺钉，将所述刹车系统中的固定器与所述机器人底盘中盖板的底部进行固定连
接，以使所述刹车系统与所述器人底盘为一个整体。
10.本技术实施例通过将该刹车系统安装布置于轮毂电机上方，充分利用了此位置的死区，节约了空间，使结构布局也充分合理化，大大降低了底盘尺寸，减少了机器人底盘的整体体积。
11.在一种可行的实施方式中，通过所述刹车系统中的所述限位柱以及所述阻尼弹簧，将所述刹车片与所述固定器进行固定连接。
12.在一种可行的实施方式中，通过控制系统，对电磁线圈进行通断电控制，得到所述电磁线圈的磁力状态，具体包括：获取所述控制系统的控制信号；其中，所述控制信号包括通电信号以及断电信息；若所述控制信号为通电信号，则将所述通电信号所对应的电流传输到所述电磁线圈中，得到所述电磁线圈的通磁状态；若所述控制信号为断电信号，则将所述电磁线圈中对应的电流进行断电，得到所述电磁线圈的消磁状态；其中，所述磁力状态包括所述通磁状态以及所述消磁状态。
13.在一种可行的实施方式中，根据所述磁力状态，对刹车片进行位置的调整，得到所述刹车片的空间位置，具体包括：若所述磁力状态为通磁状态，则通过刹车系统中阻尼弹簧的收缩，将所述刹车片进行空间位置的改变，得到第一空间位置，其中，所述第一空间位置为所述阻尼弹簧收缩后的刹车片的纵向空间位置；若所述磁力状态为消磁状态，则通过所述刹车系统中阻尼弹簧的舒张，将所述刹车片的第一空间位置进行复原处理，得到所述刹车片的第二空间位置，其中，所述第二空间位置为所述刹车片的初始纵向空间位置；其中，所述刹车片的空间位置包括第一空间位置和第二空间位置。
14.本技术实施例通过该刹车系统，可实现对整个机器人底盘的断电刹车，解决了断电失控及反电动势刹车力小的问题，使安全性更加可靠。
15.在一种可行的实施方式中，将所述刹车片的空间位置与轮毂电机的表面位置进行位置距离判断，得到所述轮毂电机的刹车状态，具体包括：获取所述轮毂电机的表面位置以及所述刹车片的空间位置；获取所述空间位置与所述表面位置之间的相对距离，并对所述相对距离进行判断；若所述刹车片为第一空间位置且所述相对距离大于0，则所述轮毂电机为未刹车状态；若所述刹车片为第二空间位置且所述相对距离小于等于0，则所述轮毂电机为已刹车状态；其中，所述轮毂电机的刹车状态包括所述未刹车状态和所述已刹车状态。
16.在一种可行的实施方式中，若所述刹车片为第二空间位置且所述相对距离小于等于0，则所述轮毂电机为已刹车状态，具体包括：通过所述刹车系统中阻尼弹簧的舒张，将所述刹车片与所述轮毂电机的表面橡胶皮层进行挤压摩擦，以使所述刹车片的空间位置到达第二空间位置以及所述相对距离小于等于0，以完成对所述机器人底盘的刹车。
17.本技术实施例通过过刹车片与轮毂电机的橡胶表面摩擦作用，实现了机器人底盘的刹车，大大提高了目前机器人运行安全性、稳定性及坡道刹车能力，以及机器人对环境适应性。
18.第二方面，本技术实施例还提供了一种基于机器人底盘的刹车系统，所述系统包括：电磁线圈模块，用于进行通断电，以得到所述电磁线圈的磁力状态；刹车片模块，用于对轮毂电机的表面橡胶皮层进行挤压摩擦，以完成对所述机器人底盘的刹车；阻尼弹簧模块，用于根据所述磁力状态，对所述刹车片进行位置的调整，得到所述刹车片的空间位置；固定器模块，用于将所述刹车系统固定于所述轮毂电机的正上方。
19.第三方面，本技术实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序，每个所述程序包括指令，所述指令当被终端执行时，使所述终端执行上述任一实施方式所述的一种基于机器人底盘的刹车方法。
20.本技术实施例提供了一种基于机器人底盘的刹车方法、系统及介质，通过该刹车系统，可实现对整个机器人底盘的断电刹车，不用再担心断电失控及反电动势刹车力小的问题，安全性更高，并且刹车系统安装布置于轮毂电机上方，充分利用了此位置的死区，节约了空间，结构布局也充分合理化，大大降低底盘尺寸，提高了机器人对环境适应性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
22.图1为本技术实施例提供的一种基于机器人底盘的刹车方法流程图；
23.图2为本技术实施例提供的一种机器人底盘结构示意图；
24.图3为本技术实施例提供的一种刹车系统的结构示意图；
25.图4为本技术实施例提供的一种基于机器人底盘的刹车系统的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
27.本技术实施例提供了一种基于机器人底盘的刹车方法，如图1所示，基于机器人底盘的刹车方法具体包括步骤s101-s103：
28.在对机器人底盘进行刹车之前，首先将刹车系统进行空间位置的确定。
29.具体地，首先根据机器人底盘的空间位置，将刹车系统固定于轮毂电机的正上方。刹车系统至少包括：电磁线圈、阻尼弹簧、刹车片、限位柱以及固定器，机器人底盘至少包括：轮毂电机、万向轮、控制系统、电池、盖板以及刹车系统。
30.其中，通过若干螺钉，将刹车系统中的固定器与机器人底盘中盖板的底部进行固定连接，以使刹车系统与器人底盘为一个整体。通过刹车系统中的限位柱以及阻尼弹簧，将刹车片与固定器进行固定连接。
31.在一个实施例中，图2为本技术实施例提供的一种机器人底盘结构示意图，如图2所示，机器人底盘主要包括了控制系统、顶板、电池、万向轮轮毂电机、盖板以及刹车系统，图3为本技术实施例提供的一种刹车系统的结构示意图，如图3所示，该刹车系统主要包括固定器、电磁线圈、阻尼器(阻尼弹簧)、限位柱以及刹车片，机器人底盘基于此刹车系统实现对轮毂电机的刹车抱闸，电池对轮毂电机及机器人底盘控制系统进行供电，机器人控制
系统实现对整个机器人底盘的传感器及运动性能、刹车性能实现控制。
32.在一个实施例中，如图2以及图3所示，整个刹车系统整体安装固定于轮毂电机上方，充分利用轮毂电机上方不常用的空间死角，扩展的机器人底盘的有效空间，设计简单，易于实现。并且机器人底盘刹车系统的刹车片通过限位柱、阻尼弹簧固定于固定器上，固定器通过螺钉固定为底盘盖板底部。
33.s101、通过控制系统，对电磁线圈进行通断电控制，得到电磁线圈的磁力状态。
34.具体地，获取控制系统的控制信号。其中，控制信号包括通电信号以及断电信息。若控制信号为通电信号，则将通电信号所对应的电流传输到电磁线圈中，得到电磁线圈的通磁状态。若控制信号为断电信号，则将电磁线圈中对应的电流进行断电，得到电磁线圈的消磁状态。
35.其中，磁力状态包括通磁状态以及消磁状态。
36.在一个实施例中，当控制系统发出启动信号指令时，通过启动信号指令中的通电信号，使电磁线圈实现带电，从而使线圈产生强大的磁力，将电磁线圈变为通磁状态，当启动信号指令为断电信号，电磁线圈实现了断电，使线圈的磁力消失，电磁线圈将变为消磁状态。
37.s102、根据磁力状态，对刹车片进行位置的调整，得到刹车片的空间位置。
38.具体地，若磁力状态为通磁状态，则通过刹车系统中阻尼弹簧的收缩，将刹车片进行空间位置的改变，得到第一空间位置，其中，第一空间位置为阻尼弹簧收缩后的刹车片的纵向空间位置。
39.若磁力状态为消磁状态，则通过刹车系统中阻尼弹簧的舒张，将刹车片的第一空间位置进行复原处理，得到刹车片的第二空间位置。其中，第二空间位置为刹车片的初始纵向空间位置。
40.其中，刹车片的空间位置包括第一空间位置和第二空间位置。
41.在一个实施例中，如图2所示，当电磁线圈为消磁信号状态使，阻尼弹簧为舒张状态，刹车片紧扣轮毂电机，此时刹车片的空间位置为初始纵向空间位置，即第二空间位置，当电磁线圈通电后，阻尼电阻进行了收缩，带动了刹车片进行纵向空间的移动，使刹车片抬离了轮毂电机，即得到刹车片的第一空间位置。
42.s103、将刹车片的空间位置与轮毂电机的表面位置进行位置距离判断，得到轮毂电机的刹车状态。
43.具体地，获取轮毂电机的表面位置以及刹车片的空间位置。获取空间位置与表面位置之间的相对距离，并对相对距离进行判断。若刹车片为第一空间位置且相对距离大于0，则轮毂电机为未刹车状态。若刹车片为第二空间位置且相对距离小于等于0，则轮毂电机为已刹车状态。其中，轮毂电机的刹车状态包括未刹车状态和已刹车状态。
44.其中，通过刹车系统中阻尼弹簧的舒张，将刹车片与轮毂电机的表面橡胶皮层进行挤压摩擦，以使刹车片的空间位置到达第二空间位置以及相对距离小于等于0，以完成对机器人底盘的刹车。
45.在一个实施例中，当电磁线圈断电后，磁力消失，在阻尼弹簧的带动下，刹车片挤压到轮毂电机的橡胶皮上，通过刹车片与轮毂电机的橡胶表面摩擦作用实现机器人底盘的刹车，即要同时满足第二空间位置以及相对距离小于等于0，来实现刹车功能，其中，在刹车
系统进行外部刹车的条件下，还可以通过电机本身反向电动势及外加刹车系统，实现双重刹车效果，从而实现机器人底盘刹车平稳、安全性能高。
46.另外，本技术实施例还提供了一种基于机器人底盘的刹车系统，如图4所示，基于机器人底盘的刹车系统400具体包括：
47.电磁线圈模块410，用于进行通断电，以得到电磁线圈的磁力状态；刹车片模块420，用于对轮毂电机的表面橡胶皮层进行挤压摩擦，以完成对机器人底盘的刹车；阻尼弹簧模块430，用于根据磁力状态，对刹车片进行位置的调整，得到刹车片的空间位置；固定器模块440，用于将刹车系统固定于轮毂电机的正上方。
48.本技术实施例提供了一种基于机器人底盘的刹车方法、系统及介质，通过该刹车系统，可实现对整个机器人底盘的断电刹车，不用再担心断电失控及反电动势刹车力小的问题，安全性更高，并且刹车系统安装布置于轮毂电机上方，充分利用了此位置的死区，节约了空间，结构布局也充分合理化，大大降低底盘尺寸，提高了机器人对环境适应性。
49.本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
50.本技术实施例提供的系统和介质与方法是一一对应的，因此，系统和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述系统和介质的有益技术效果。
51.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
52.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
53.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
54.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
55.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网
络接口和内存。
56.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
57.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
58.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
59.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：

1.一种基于机器人底盘的刹车方法，其特征在于，所述方法包括：通过控制系统，对电磁线圈进行通断电控制，得到所述电磁线圈的磁力状态；根据所述磁力状态，对刹车片进行位置的调整，得到所述刹车片的空间位置；将所述刹车片的空间位置与轮毂电机的表面位置进行位置距离判断，得到所述轮毂电机的刹车状态。2.根据权利要求1所述的一种基于机器人底盘的刹车方法，其特征在于，在通过控制系统，对电磁线圈进行通断电控制，得到所述电磁线圈的磁力状态之前，根据所述机器人底盘的空间位置，将刹车系统固定于所述轮毂电机的正上方；其中，所述刹车系统至少包括：电磁线圈、阻尼弹簧、刹车片、限位柱以及固定器；其中，所述机器人底盘至少包括：轮毂电机、万向轮、控制系统、电池、盖板以及所述刹车系统。3.根据权利要求2所述的一种基于机器人底盘的刹车方法，其特征在于，将刹车系统固定于所述轮毂电机的正上方，具体包括：通过若干螺钉，将所述刹车系统中的固定器与所述机器人底盘中盖板的底部进行固定连接，以使所述刹车系统与所述机器人底盘为一个整体。4.根据权利要求2所述的一种基于机器人底盘的刹车方法，其特征在于，通过所述刹车系统中的所述限位柱以及所述阻尼弹簧，将所述刹车片与所述固定器进行固定连接。5.根据权利要求1所述的一种基于机器人底盘的刹车方法，其特征在于，通过控制系统，对电磁线圈进行通断电控制，得到所述电磁线圈的磁力状态，具体包括：获取所述控制系统的控制信号；其中，所述控制信号包括通电信号以及断电信息；若所述控制信号为通电信号，则将所述通电信号所对应的电流传输到所述电磁线圈中，得到所述电磁线圈的通磁状态；若所述控制信号为断电信号，则将所述电磁线圈中对应的电流进行断电，得到所述电磁线圈的消磁状态；其中，所述磁力状态包括所述通磁状态以及所述消磁状态。6.根据权利要求5所述的一种基于机器人底盘的刹车方法，其特征在于，根据所述磁力状态，对刹车片进行位置的调整，得到所述刹车片的空间位置，具体包括：若所述磁力状态为通磁状态，则通过刹车系统中阻尼弹簧的收缩，将所述刹车片进行空间位置的改变，得到第一空间位置；其中，所述第一空间位置为所述阻尼弹簧收缩后的刹车片的纵向空间位置；若所述磁力状态为消磁状态，则通过所述刹车系统中阻尼弹簧的舒张，将所述刹车片的第一空间位置进行复原处理，得到所述刹车片的第二空间位置；其中，所述第二空间位置为所述刹车片的初始纵向空间位置；其中，所述刹车片的空间位置包括第一空间位置和第二空间位置。7.根据权利要求6所述的一种基于机器人底盘的刹车方法，其特征在于，将所述刹车片的空间位置与轮毂电机的表面位置进行位置距离判断，得到所述轮毂电机的刹车状态，具体包括：获取所述轮毂电机的表面位置以及所述刹车片的空间位置；获取所述空间位置与所述表面位置之间的相对距离，并对所述相对距离进行判断；
若所述刹车片为第一空间位置且所述相对距离大于0，则所述轮毂电机为未刹车状态；若所述刹车片为第二空间位置且所述相对距离小于等于0，则所述轮毂电机为已刹车状态；其中，所述轮毂电机的刹车状态包括所述未刹车状态和所述已刹车状态。8.根据权利要求7所述的一种基于机器人底盘的刹车方法，其特征在于，若所述刹车片为第二空间位置且所述相对距离小于等于0，则所述轮毂电机为已刹车状态，具体包括：通过所述刹车系统中阻尼弹簧的舒张，将所述刹车片与所述轮毂电机的表面橡胶皮层进行挤压摩擦，以使所述刹车片的空间位置到达第二空间位置以及所述相对距离小于等于0，以完成对所述机器人底盘的刹车。9.一种基于机器人底盘的刹车系统，其特征在于，所述系统包括：电磁线圈模块，用于进行通断电，以得到电磁线圈的磁力状态；刹车片模块，用于对轮毂电机的表面橡胶皮层进行挤压摩擦，以完成对所述机器人底盘的刹车；阻尼弹簧模块，用于根据所述磁力状态，对刹车片进行位置的调整，得到所述刹车片的空间位置；固定器模块，用于将所述刹车系统固定于所述轮毂电机的正上方。10.一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序，每个所述程序包括指令，所述指令当被终端执行时，使所述终端执行根据权利要求1-8任一项所述的一种基于机器人底盘的刹车方法。

技术总结

本发明公开了一种基于机器人底盘的刹车方法、系统及介质，属于刹车系统技术领域，用于解决现有的轮毂电机的刹车方式难以实现断电及时刹车，以及刹车系统体积过大，不易装配和转弯不方便的技术问题。方法包括：对电磁线圈进行通断电控制，得到电磁线圈的磁力状态；根据磁力状态，对刹车片进行位置的调整，得到刹车片的空间位置；将刹车片的空间位置与轮毂电机的表面位置进行位置距离判断，得到轮毂电机的刹车状态。通过该刹车系统，可实现对整个机器人底盘的断电刹车，解决了断电失控及反电动势刹车力小的问题。刹车系统安装布置于轮毂电机上方，充分利用了此位置的死区，节约了空间，结构布局也更加合理化，大大降低了底盘尺寸。大大降低了底盘尺寸。大大降低了底盘尺寸。