机器人功率系统与控制模块的嵌入式集成实现研究——基于ARM控制器的消毒机器人控制系统

摘要

当前，消毒机器人的功率系统和控制模块耦合度较低，其能效和可靠性也存在短缺。鉴于此，本文提出一种依托 ARM 控制器的嵌入式一体化控制系统。 首先要给出整机质量，续航，速度以及剂量这些系统级别的指标，并且设计统一的 DC 母线以及多级 DC/DC 拓扑；接着形成功率 – 控制一体化的硬件架构和 RTOS 实时软件平台，达成运动控制，功率管理以及消毒执行之间的协同；还要设计差速运动控制算法以及剂量约束策略。实验结果显示，该系统在多种工况下功率效率较高，温升较为稳定，轨迹跟踪误差小，速度响应符合即时性需求，消毒覆盖面均匀，对数杀灭率较高，经过长时间运行和故障注入试验后，其鲁棒性得到了验证。