本技术涉及轨道机器人运行控制，具体涉及一种轨道机器人自动化控制方法、装置及系统。
背景技术：
1、轨道机器人是沿特定轨道运行的自动化设备，被广泛应用于工业、巡检、服务等领域。它们通过底盘结构、传感器和控制系统实现精确操作，其中，底盘结构包括轨道、行走机构和传动装置。在不同场景下，例如电力、工业生产场景，轨道机器人所具有的功能不同。
2、为了使轨道机器人实现更大范围的巡视，轨道机器人的运行轨道往往包含直道和弯道，以适应不同的巡视环境。为了使得轨道机器人在弯道中能够灵活转向，保持稳定运行，传统技术一般通过控制轨道机器人的驱动轮进行“阿克曼角”转向来实现，并未考虑到轨道机器人的驱动轮在弯道中的位置不同，弯道中不同位置的弯曲程度不同，驱动轮所产生的横向摩擦力不同，若同一水平的驱动轮采用相同的驱动力，会导致驱动轮运行状况不一致，影响轨道机器人的平稳运行。
技术实现思路
1、鉴于以上内容，有必要提供一种轨道机器人自动化控制方法、装置及系统，相对于传统的轨道机器人自动化控制方法，提高了轨道机器人的运行稳定性：
2、第一方面，本技术实施例提供了一种轨道机器人自动化控制方法，该方法包括以下步骤：
3、获取轨道机器人的各驱动轮的驱动力，实时采集轨道机器人的各驱动轮的压力、方向和转速；
4、控制各驱动轮在轨道中弯道上运行时的驱动力的步骤为：
5、（1）将弯道上的点记为弯道点，结合各驱动轮在各弯道点的压力、转速，以及各弯道点处弯道的弯曲程度，确定各驱动轮在各弯道点的向心力；
6、（2）基于所述向心力、所述方向以及所述驱动力，确定各驱动轮在各弯道点的驱动横向力；
7、（3）结合所述向心力、所述方向以及所述驱动横向力，确定各驱动轮在各弯道点的弯道横向克服力；
8、（4）结合所述弯道横向克服力、所述驱动力，以及各驱动轮与轨道之间的摩擦系数，确定各驱动轮在各弯道点的驱动速度保持力；
9、（5）基于内、外两侧弯道长度之间的比例关系，驱动轮的驱动力的上限以及所述驱动速度保持力，确定轨道机器人运行时内、外两侧驱动轮的驱动控制稳定力；
10、（6）基于所述驱动控制稳定力调节驱动轮的驱动力；
11、基于调节后的驱动力，根据步骤（1）到（6）对轨道机器人运行过程中驱动轮的驱动力进行反馈调节。
12、在其中一种实施例中，所述向心力的确定过程为：
13、根据弯道数据构建坐标系，获取任一侧弯道坐标数据的拟合曲线，计算所述拟合曲线上每隔预设距离的弯道点的曲率圆；
14、所述向心力分别与各驱动轮在各弯道点的压力、转速的平方成正比，分别与各弯道点的曲率圆半径、重力加速度成反比。
15、在其中一种实施例中，所述驱动横向力的确定过程为：
16、将各弯道点到其曲率圆的圆心的向量，作为各弯道点的向心方向向量；
17、获取各驱动轮在各弯道点的方向与向心方向向量之间的夹角；
18、任一驱动轮在任一弯道点的驱动横向力的表达式为：
19、；式中，fa、f分别表示所述任一驱动轮在所述任一弯道点的驱动横向力、向心力；fc表示所述任一驱动轮的驱动力；()表示余弦函数；θ表示所述任一驱动轮在所述任一弯道点的方向与向心方向向量之间的夹角。
20、在其中一种实施例中，所述弯道横向克服力的表达式为：
21、；式中，ft表示所述任一驱动轮在所述任一弯道点的弯道横向克服力；sin()表示正弦函数。
22、在其中一种实施例中，所述驱动速度保持力的确定过程为：
23、计算所述摩擦系数与所述弯道横向克服力的乘积；
24、所述驱动速度保持力为所述乘积与所述向心力的融合结果。
25、在其中一种实施例中，所述驱动控制稳定力的确定过程为：
26、对于轨道机器人左、右两侧相同位置的两个驱动轮，基于内侧弯道上驱动轮的所述驱动速度保持力，以及内、外两侧弯道长度之间的比例关系，确定外侧弯道上驱动轮的驱动强度保持力；
27、所述外侧弯道上驱动轮、所述内侧弯道上驱动轮的驱动控制稳定力的表达式为：
28、；式中，、分别表示轨道机器人运行时所述内侧弯道上驱动轮、所述外侧弯道上驱动轮的驱动控制稳定力；fm表示驱动轮的最大驱动力；、分别表示内、外侧弯道的长度；表示所述内侧弯道上驱动轮的驱动速度保持力；ft表示所述外侧弯道上驱动轮的驱动强度保持力。
29、在其中一种实施例中，所述驱动强度保持力的确定过程为：
30、计算外侧弯道长度与内侧弯道长度的比值；
31、所述驱动强度保持力为所述比值与所述内侧弯道上驱动轮的所述驱动速度保持力的乘积。
32、在其中一种实施例中，所述调节驱动轮的驱动力的方法为：将各驱动轮的驱动控制稳定力输入pid控制器，输出各驱动轮的控制信号，将各驱动轮的驱动力调整到驱动控制稳定力。
33、第二方面，本技术实施例还提供了一种轨道机器人自动化控制装置，所述装置包括：
34、驱动轮运行数据采集模块，用于获取轨道机器人的各驱动轮的驱动力，实时采集轨道机器人的各驱动轮的压力、方向和转速；
35、驱动力分析模块，用于结合各驱动轮在各弯道点的压力、转速，以及各弯道点处弯道的弯曲程度，确定各驱动轮在各弯道点的向心力；
36、基于所述向心力、所述方向以及所述驱动力，确定各驱动轮在各弯道点的驱动横向力；
37、结合所述向心力、所述方向以及所述驱动横向力，确定各驱动轮在各弯道点的弯道横向克服力；
38、结合所述弯道横向克服力、所述驱动力，以及各驱动轮与轨道之间的摩擦系数，确定各驱动轮在各弯道点的驱动速度保持力；
39、基于内、外两侧弯道长度之间的比例关系，驱动轮的驱动力的上限以及所述驱动速度保持力，确定轨道机器人运行时内、外两侧驱动轮的驱动控制稳定力；
40、反馈调节模块，用于基于所述驱动控制稳定力调节驱动轮的驱动力，并将调节后的驱动力反馈到驱动力分析模块。
41、第三方面，本技术实施例还提供了一种轨道机器人自动化控制系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述一种轨道机器人自动化控制方法的步骤。
42、本技术至少具有如下有益效果：
43、本技术根据驱动轮转弯时弯道的弯曲程度、速度和压力，获取驱动轮转弯时的向心力，并分析向心力对驱动轮运行时所受到的横向摩擦力的影响程度，进而得到驱动轮保持运行速度不变时所需的驱动力，通过计算驱动轮的向心力，可以更好的理解驱动轮在转弯时的动态行为，提高了分析驱动轮保持速度稳定时所需驱动力的准确性；
44、进一步，根据内、外两侧弯道长度之间的比例关系，确定驱动轮的驱动控制稳定力，反映轨道机器人稳定运行时内、外两侧弯道上驱动轮的驱动力，充分考虑了弯道的实际条件，使得轨道机器人能够更好的适应弯道，降低了由于内、外两侧弯道长度不同，驱动力相同导致轨道机器人运行不稳定的情况，提高了轨道机器人的运行稳定性。
1.一种轨道机器人自动化控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种轨道机器人自动化控制方法，其特征在于，所述向心力的确定过程为：
3.如权利要求1所述的一种轨道机器人自动化控制方法，其特征在于，所述驱动横向力的确定过程为：
4.如权利要求3所述的一种轨道机器人自动化控制方法，其特征在于，所述弯道横向克服力的表达式为：
5.如权利要求1所述的一种轨道机器人自动化控制方法，其特征在于，所述驱动速度保持力的确定过程为：
6.如权利要求1所述的一种轨道机器人自动化控制方法，其特征在于，所述驱动控制稳定力的确定过程为：
7.如权利要求6所述的一种轨道机器人自动化控制方法，其特征在于，所述驱动强度保持力的确定过程为：
8.如权利要求1所述的一种轨道机器人自动化控制方法，其特征在于，所述调节驱动轮的驱动力的方法为：将各驱动轮的驱动控制稳定力输入pid控制器，输出各驱动轮的控制信号，将各驱动轮的驱动力调整到驱动控制稳定力。
9.一种轨道机器人自动化控制装置，其特征在于，所述装置包括：
10.一种轨道机器人自动化控制系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任意一项所述一种轨道机器人自动化控制方法的步骤。
