侦测与控制直流马达输出特征之方法以及使用该方法之自走式装置;METHOD FOR DETECTING AND CONTROLLING OUTPUT CHARACTERISTICS OF A DC MOTOR AND A SELF-PROPELLED APPARATUS USING THE SAME

摘要

本发明提供侦测与控制直流马达输出特征之方法，其系主要为量测驱动直流马达之输入阻抗，以决定该直流马达之输出特征，进而根据该输出特征作为调整控制该直流马达之输出的依据。透过前述之方法，本发明更提供一自走式装置，其系利用该侦测与控制直流马达输出特征之方法，以判断该自走式装置所处之路面状况，以使该自走式装置可以根据环境状态，透过调整直流马达输出以维持行进速度。

主权项

1.一种侦测直流马达输出特征之方法，其系包括有下列步骤：建立属于一直流马达之运算子，该运算子系代表该直流马达之输入阻抗与一输出特征之转换关系；侦测该直流马达于运作时之一输入阻抗；以及藉由该运算子将该输入阻抗转换成该输出特征；其中，建立属于一直流马达之运算子之方法更包括有下列步骤：改变对该直流马达之输入特征，以感测器侦测该直流马达之输出扭矩与转速，并得到复数组之电压、电流、扭矩与转速之数据，该输入特征系可为对直流马达之输入电压、电流和负载；以及以数值分析法对该复数组数据进行演算以得到该运算子。 ;2.如申请专利范围第1项所述之侦测直流马达输出特征之方法，其中侦测该输入阻抗系为量测该直流马达于运转时之电压与电流值。 ;3.如申请专利范围第1项所述之侦测直流马达输出特征之方法，其中该输出特征系可为该直流马达输出之扭矩、该直流马达输出之转速以及前述之组合其中之一。 ;4.如申请专利范围第1项所述之侦测直流马达输出特征之方法，其中该数值分析法系为一最小平方法。 ;5.如申请专利范围第1项所述之侦测直流马达输出特征之方法，其中该运算子系为该转矩常数、反电动势常数、该直流马达之电感以及该直流马达之电阻值所形成之矩阵。 ;6.一种控制直流马达输出特征之方法，其系包括有下列步骤：建立属于一直流马达之运算子，该运算子系代表该直流马达之输入阻抗与一输出特征之转换关系；侦测该直流马达于运作时之一输入阻抗；藉由该运算子将该输入阻抗转换成该输出特征；判断该输出特征是否符合运作需要；以及如果该输出特征不符合运作需要，则调整该输入阻抗以改变该输出特征；其中，建立属于一直流马达之运算子之方法更包括有下列步骤：改变对该直流马达之输入特征，以感测器侦测该直流马达之输出扭矩与转速，并得到复数组之电压、电流、扭矩与转速之数据，该输入特征系可为对直流马达之输入电压、电流和负载；以及以数值分析法对该复数组数据进行演算以得到该运算子。 ;7.如申请专利范围第6项所述之控制直流马达输出特征之方法，其中侦测该输入阻抗系为量测该直流马达于运转时之电压与电流值。 ;8.如申请专利范围第6项所述之控制直流马达输出特征之方法，其中该输出特征系可为该直流马达输出之扭矩、该直流马达输出之转速以及前述之组合其中之一。 ;9.如申请专利范围第6项所述之控制直流马达输出特征之方法，其中该数值分析法系为一最小平方法。 ;10.如申请专利范围第6项所述之控制直流马达输出特征之方法，其中该运算子系为该转矩常数、反电动势常数、该直流马达之电感以及该直流马达之电阻值所形成之矩阵。 ;11.一种自走式装置，包括：一承载体；一直流马达，其系设置于该承载体上，该直流马达可以提供一输出特征；至少一驱动轮，其系可接收该输出特征以带动该承载体运动；以及一运动控制单元，其系设置于该承载体上且与该直流马达相偶接，该运动控制单元可以侦测该直流马达于运作时之一输入阻抗，以藉由一运算子将该输入阻抗转换成该输出特征，进而调整该输出特征以符合使用需求，其中，建立该运算子之方法系为改变对该直流马达之输入特征，以感测器侦测该直流马达之输出扭矩与转速，并得到复数组之电压、电流、扭矩与转速之数据，该输入特征系可为对直流马达之输入电压、电流和负载；以及以数值分析法对该复数组数据进行演算以得到该运算子。 ;12.如申请专利范围第11项所述之自走式装置，其中侦测该输入阻抗系为量测该直流马达于运转时之电压与电流值。 ;13.如申请专利范围第11项所述之自走式装置，其中该输出特征系可为该直流马达输出之扭矩、该直流马达输出之转速以及前述之组合其中之一。 ;14.如申请专利范围第11项所述之自走式装置，其中该运动控制单元更具有：一侦测电路，其系可以侦测该直流马达运作时之该输入阻抗并产生讯号；以及一运算处理器，其系与该侦测电路相偶接，该运算处理器可接收该侦测电路所产生之讯号以进行运算。 ;15.如申请专利范围第14项所述之自走式装置，其中该运算处理器可选择为一数位讯号处理器、一单晶片处理器以及一微电脑其中之一。 ;16.如申请专利范围第11项所述之自走式装置，其中该直流马达系藉由一减速齿轮组与该驱动轮相连接。 ;17.如申请专利范围第11项所述之自走式装置，其中该驱动轮系为一万向轮。 ;18.如申请专利范围第11项所述之自走式装置，其中该承载体上更设置有悬吊单元。;图一系为本发明之侦测直流马达输出特征之方法实施例示意图。;图二系为直流马达的等效电路图。;图三A系为求运算子之参数之测试装置示意图。;图三B系为求运算子之测试方法流程示意图。;图四系为本发明控制直流马达输出特征之方法流程示意图。;图五A与图五B系为本发明之自走式装置第一实施例示意图。;图六系为本发明自走式装置第二实施例示意图。