CN107718017B - 运动部件的参数显示方法、介质、运动控制部件和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动部件的参数显示方法，应用于运动控制部件，所述运动控制部件包括有控制部、驱动部，所述控制部，用于根据控制参数产生控制波形；所述驱动部，用于根据所述控制波形产生驱动电流、驱动运动部件运动；其特征在于，所述方法包括：实时检测驱动部产生的驱动能力指示值SG；依据公式实时计算得到功率利用率；将所述功率利用率进行实时显示。本发明可以直观的表示运动部件此时的状态，便于用户判断和使用。

Description

运动部件的参数显示方法、介质、运动控制部件和机器人

技术领域

本发明涉及运动控制领域，具体涉及一种运动部件的参数显示方法、一种计算机可读介质、一种具有参数显示功能的运动控制部件、一种机器人。

背景技术

在运动控制领域，电机等运动部件是实现运动控制的核心部件，比如机器人的运行就需要电机配合丝杠或减速器等作为运动执行部件来带动机器人运动。

以电机配合减速器为例，电机配合减速器是机械臂(或称为机械手、多轴机器人、多关节机器人等)的主要运动执行部件，多轴机器人主要是根据预定的路线从一个初始位置夹取目标物体到目标位置，适用于诸多工业领域的机械自动化作业。

现在市场上的多轴机器人主要包括四轴机器人(具有四个关节)和六轴机器人(具有六个关节)，他们均包括有基座、手臂和末端的物体夹持部，手臂上关节的多少决定了机器人的“轴”的数量，每一个关节都是由一个电机的转动来驱动、以实现关节的运动。

目前，用户需要通过人机交互设备(如电脑、示教器等)实现对机器人的参数设定和控制，目前市场上的人机交互设备大都是针对机器人整体而设计，用户一般通过编辑每个关节的运动参数实现对机器人的运动控制，所述的运动参数实际上是控制运动部件(如电机)的运动参数，用户编辑机器人的运动参数后，发送给机器人本体的运动控制部件(或称为驱控器等)，运动控制部件对接收到的运动参数进行解算后控制运动部件运动，如专利申请号为201210002141.8的中国专利申请文件即公开了一种机器人系统。

结合参考附图1，附图1示出了一种运动控制系统(例如机器人系统)100，包括有机器人控制部101、CAN数据线102、运动控制部件103、电机107，运动控制部件103包括有控制部104、波形产生部105、驱动部106等，运动控制系统100可以仅包含有一个电机107和运动控制部件103，也可以包含多个电机107和对应的运动控制部件103，例如对于一个四轴机器人，具有四个可以活动的关节，每个关节处均设置有一个电机107,以及对应的运动控制部件103。

在运动控制系统100中，电机107可以单独作为运动部件使用，电机107也可以连接减速器后、共同作为一个运动部件使用，电机107还可以连接丝杠后、共同作为一个运动部件使用，等等。

所述机器人控制部101可以是示教器，还可以是安装有上位机软件的电脑，还可以是安装有APP的手机/Pad等，以实现人机交互，使得用户可以通过机器人控制部101配置运动参数、控制电机106运行状态、显示运动曲线等功能。

所述CAN数据线102实现机器人控制部101和运动控制部件103之间的通信，CAN总线是一种标准总线，广泛应用于汽车电子、工业控制、运动控制等领域，CAN总线数据具有固定的格式，CAN数据线102可以是双绞线或同轴线等。作为替代，还可以通过串行通信等替代CAN数据线102实现二者之间的通信。

所述运动控制部件103实现对机器人控制部101发送来的运动参数的解算，得到实际的电机控制数据(一般为PWM波)，通过调整PWM波的周期和占空比等调节电机107的运行状态。

其中，控制部104实现对运动参数的解算，可以将运动参数解算成为对应的产生PWM波形的波表数据，波表数据中的周期值P不同、则表示电机运行的快慢不同。

波形产生部105是一种PWM波形发生器，例如由FPGA芯片实现的PWM波形发生器，可以根据控制部104产生的波表数据生成对应的PWM波形数据。

控制部104和波形产生部105也可以是一个部件，例如由可由一片内嵌有ARM内核的FPGA芯片实现，该芯片既可以实现控制部104的功能、同时又可以实现波形产生部105的功能。

驱动部106是电机107的驱动单元，可以根据波形产生部105产生的PWM波形数据驱动电机107运动。

用户通过机器人控制部101编辑好运动参数后，可以通过CAN数据线102发送到运动控制部件103中，控制部104将接收到的运动参数解算为一组周期值P构成的波表，周期值不同则代表电机运动的速度不同，波形产生部105则根据解算得到的周期P生成一组PWM波形数据，而驱动部106则根据PWM波形数据驱动电机107运动。

电机107具有一定的带负载能力，例如在机器人上，通常在电机107的输出轴上安装减速器，然后在减速器的输出轴上安装机器人的臂结构，电机107的运转带动减速器运转、进而带动机器人的臂结构运动，电机107的带负载能力具体受驱动部106的控制，驱动部106产生的驱动电流大小不同、那么电机107的带负载能力不同，一旦电机107带动的负载超出其负载能力、电机107运动的微步数就会与用户设置的理论微步数出现偏差，而这是必须要避免的。

为了避免电机107实际带动的负载超出其负载能力的问题，需要实时将电机107的负载能力展示给用户，以使用户能够得知电机107的负载情况。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种运动部件的参数显示方法，本发明可以计算出运动部件的功率利用率(即负载实际使用的比率)，并将实时计算得到的功率利用率显示给用户，便于用户得知具体的负载情况。

本发明提供的运动部件的参数显示方法，应用于运动控制部件，所述运动控制部件包括有控制部、驱动部，

所述控制部，用于根据控制参数产生控制波形；

所述驱动部，用于根据所述控制波形产生驱动电流、驱动运动部件运动；

所述方法包括：

实时检测驱动部产生的驱动能力指示值SG；

其中，驱动能力指示阈值SG0是常量；

将所述功率利用率进行实时显示。

作为一种举例说明，本发明所述的显示方法中，将所述功率利用率进行实时显示包括：以时间为横轴、功率利用率为纵轴建立坐标系；将上述计算得到的功率利用率实时显示在所述坐标系上。

作为又一种举例说明，本发明所述的显示方法中，设定一个功率利用率上限值和一个功率利用率下限值；

当计算得到的功率利用率在所述功率上限值和所述功率下限值之间，所述驱动部驱动运动部件正常运动；

当计算得到的功率利用率高于所述功率上限值，所述驱动部提高所述驱动电流、驱动运动部件运动；

当计算得到的功率利用率在0和所述功率下限值之间，所述驱动部减小所述驱动电流、驱动运动部件运动。

作为又一种举例说明，本发明所述的显示方法中，设定一个报警上限值和一个报警下限值，所述报警上限值大于所述功率利用率上限值，所述报警下限值小于所述功率利用率下限值；

当计算得到的所述功率利用率高于所述报警上限值，触发报警；

当计算得到的所述功率利用率小于所述报警下限值，触发报警。

作为又一种举例说明，本发明所述的显示方法中，在所述运动部件空载运动的状态下，所述控制部根据使所述运动部件匀速运动的控制参数产生所述控制波形，所述驱动部根据所述控制波形驱动运动部件做匀速运动、并产生所述的驱动能力指示阈值SG0，且所述驱动能力指示阈值SG0在一个限定范围内。

作为又一种举例说明，本发明所述的显示方法中，所述驱动能力指示阈值SG0的产生方法是：

根据下述公式、调整SGT的值，使得所述驱动部产生的驱动能力指示值SG达到所述限定范围内，此时的驱动能力指示值SG即为所述驱动能力指示阈值SG0；

SG＝SG(空载输入)-SGT

其中，所述SG(空载输入)是空载状态下，所述驱动部产生的驱动电流对应的驱动能力值；

SGT是一个常量。

作为又一种举例说明，本发明所述的显示方法中，所述方法还包括一个插值步骤：

在所述运动部件以最小速度匀速运动状态下，以上述步骤计算得到最小速度对应的驱动能力指示阈值SG01；

在所述运动部件以最大速度匀速运动状态下，以上述步骤计算得到最大速度对应的驱动能力指示阈值SG02；

当所述驱动部根据所述控制波形驱动运动部件以任一速度做匀速V运动时，所述速度V对应的驱动能力指示阈值SG0是由最大速度与对应的驱动能力指示阈值SG02、最小速度与对应的驱动能力指示阈值SG01做线性插值计算得到。

作为又一种举例说明，本发明所述的显示方法中，当计算得到的功率利用率为负数，所述驱动部提高所述驱动电流、驱动运动部件运动，直到所述功率利用率大于0为止。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种存储有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序供一个或多个处理器运行以执行上述的运动部件的参数显示方法。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种具有参数显示功能的运动控制部件，本发明可以计算出运动部件的功率利用率(即负载实际使用的比率)，并将实时计算得到的功率利用率显示给用户，便于用户得知具体的负载情况。

本发明所述的具有参数显示功能的运动控制部件，所述运动控制部件包括有控制部、驱动部、存储器；

所述控制部，用于根据控制参数产生控制波形；

所述驱动部，用于根据所述控制波形产生驱动电流、驱动运动部件运动；

所述存储器，用于存储计算机程序；

当所述计算机程序被所述控制部、所述驱动部执行时，实现上述的显示方法。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种机器人，本发明可以计算出运动部件的功率利用率(即负载实际使用的比率)，并将实时计算得到的功率利用率显示给用户，便于用户得知具体的负载情况。本发明所述的机器人包括有上述运动控制部件。

本发明提供的运动部件的参数显示方法将运动部件的驱动部产生的驱动能力指示值SG转换为实际的功率利用率，用功率利用率的值表示运动部件此时的负载与其理论带负载能力的比值，功率利用率越高、表示运动部件已经使用了较多的带负载能力，功率利用率越低、表示运动部件使用的带负载能力较少，此时运动部件还可以带动更多的负载，可以直观的表示运动部件此时的状态，便于用户判断和使用。

附图说明

图1是本发明的运动控制系统100的原理框图；

图2是本发明的机器人200的结构示意图；

图3是本发明具体实施例中驱动能力指示值SG的变化曲线示意图；

图4是本发明的具体实施例中参数显示方法S400的流程图；

图5是本发明的具体实施例中的功率利用率曲线变化示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

作为一种具体实施例，结合参考附图1和附图2，本实施例提供一种运动控制系统100(机器人系统)，运动控制系统100包括有机器人控制部101、CAN数据线102、运动控制部件103、电机107，运动控制部件103包括有控制部104、波形产生部105、驱动部106等，运动控制系统100可以仅包含有一个电机107和运动控制部件103，也可以包含多个电机107和对应的运动控制部件103，例如对于四轴机器人200，具有四个可以活动的关节，每个关节处均设置有一个电机107(即机器人200中的电机4),以及对应的运动控制部件103。

运动控制系统100的电机107安装在机器人200的关节上，作为机器人200的一部分，因此用户可以通过运动控制系统100来控制机器人200运动。

在运动控制系统100中，电机107可以单独作为运动部件使用，电机107也可以连接减速器后、共同作为一个运动部件使用，电机107还可以连接丝杠后、共同作为一个运动部件使用，等等。

所述机器人控制部101可以是示教器，还可以是安装有上位机软件的电脑，还可以是安装有APP的手机/Pad等，以实现人机交互，使得用户可以通过机器人控制部101配置运动参数、控制电机106运行状态、显示运动曲线等功能。

所述CAN数据线102实现机器人控制部101和运动控制部件103之间的通信，CAN总线是一种标准总线，广泛应用于汽车电子、工业控制、运动控制等领域，CAN总线数据具有固定的格式，CAN数据线102可以是双绞线或同轴线等。作为替代，还可以通过串行通信等替代CAN数据线102实现二者之间的通信。

所述运动控制部件103实现对机器人控制部101发送来的运动参数的解算，得到实际的电机控制数据(一般为PWM波)，通过调整PWM波的周期和占空比等调节电机107的运行状态。

其中，控制部104实现对运动参数的解算，可以将运动参数解算成为对应的产生PWM波形的波表数据，波表数据中的周期值P不同、则表示电机运行的快慢不同。

波形产生部105是一种PWM波形发生器，例如由FPGA芯片实现的PWM波形发生器，可以根据控制部104产生的波表数据生成对应的PWM波形数据。

控制部104和波形产生部105也可以是一个部件，例如由可由一片内嵌有ARM内核的FPGA芯片实现，该芯片既可以实现控制部104的功能、同时又可以实现波形产生部105的功能。

驱动部106是电机107的驱动单元，可以根据波形产生部105产生的PWM波形数据产生对应的驱动电流、驱动电机107运动。

用户通过机器人控制部101编辑好运动参数后，可以通过CAN数据线102发送到运动控制部件103中，控制部104将接收到的运动参数解算为一组周期值P构成的波表，周期值不同则代表电机运动的速度不同，波形产生部105则根据解算得到的周期P生成一组PWM波形数据，而驱动部106则根据PWM波形数据驱动电机107运动。

结合参考附图2，附图2示出了一种典型的四轴机器人200，四轴机器人200包括有底座1、大臂2、小臂3，还可以包括安装在小臂3末端的物体抓取部(附图2中未示出)，在四轴机器人200的各个关节上分别设置有电机和减速器，例如在底座1上设置有一套电机和减速器，电机和减速器可以带动大臂2等在水平方向上进行360度旋转，而在大臂2的底部设置有另一套电机4和减速器5，电机4和减速器5的旋转可以带动大臂2等沿S1或S2方向上下摆动，在小臂3上也设置有电机和减速器，该电机和减速器可以带动小臂3等沿S1或S2方向摆动，还可以在物体抓取部上设置有电机和减速器，带动物体抓取部运动，物体抓取部可以抓取物体(即负载)，将抓取的物体运送到目的位置。

电机4即对应运动控制系统100中的电机107，通过运动控制部件103实现对电机4的控制，使电机4按用户通过机器人控制器101设定的参数沿S1方向俯向下运动或沿S2方向后仰运动。

在电机4运动过程中，驱动部106会实时产生驱动能力指示值SG，驱动能力指示值SG表示驱动部106剩余的驱动能力，也即电机4剩余的带动负载的能力，SG越大、即表示驱动能力越高，当SG为0、即意味着驱动部106的驱动能力耗尽。

结合参考附图3，附图3示出了驱动能力指示值SG的变化曲线，其中横轴为电机负载的使用比率(即电机4的实际负载与电机4理论可承受的最大负载的比值)，纵轴是驱动能力指示值SG，可以看出，随着电机负载的使用比率的增加、驱动能力指示值SG的值不断下降，最终在电机负载的使用比率为100％时、SG基本为0。

而电机驱动负载的能力与驱动部106输出的驱动电流的值有关，驱动电流越大、电机4的驱动能力越高，当电机4满载时，需要驱动部106输出最大的电流，但是当电机4在空载(即电机4没有负载)或负载小的情况下，就不需要驱动部106输出最大的电流，可以用较小的电流驱动电机4运动，这可以提高电机4的使用寿命。

为了能够根据电机4的负载的不同而实时调节驱动电流的大小，以达到延长电机4的使用寿命的目的，可以通过设置驱动能力指示下限值SGmin和驱动能力指示上限值SGmax两个参数，来调节驱动电流的大小。

驱动能力指示下限值SGmin即为驱动能力指示值SG的下限，驱动能力指示上限值SGmax即为驱动能力指示值SG的上限，当驱动部106的驱动能力指示值SG超过驱动能力指示上限值SGmax时、驱动部106调低输出的驱动电流(因为此时意味着电机4的负载小)，当驱动部106的驱动能力指示值SG小于驱动能力指示下限值SGmin时、驱动部106调高输出的驱动电流(因为此时意味着电机4的负载大)，当驱动部106的驱动能力指示值SG在驱动能力指示下限值SGmin和驱动能力指示上限值SGmax之间时，即意味着此时电机4的负载合适，不需要调节驱动电流。

驱动能力指示值SG是用来表示电机4的驱动能力的，如附图3所示的SG的变化曲线是：驱动能力指示值SG越大、表示电机4已经带动的负载越小，进而电机4可以带动更多的负载；而驱动能力指示值SG越小、表示电机4已经带动的负载越大，进而电机很难带动更多的负载，且驱动能力指示值SG是实际的数值，用户很难通过驱动能力指示值SG来准确判断电机4此时的负载情况，以及该如何调节电机4后续的驱动能力。

因此，本发明将驱动能力指示值进行转化，提供了一种新的运动部件的参数显示方法S400，所述方法S400包括：

步骤S401：实时检测驱动部106产生的驱动能力指示值SG。

用户通过机器人控制器101配置好运动参数后通过CAN数据线102传输给电机4对应的运动控制部件103上的控制部104，控制部104根据接收到的控制参数产生控制波形，波形产生部105如果是单独设置，那么波形产生勃105会根据控制波形生成PWM波形，驱动部106根据控制波形(或是PWM波形)产生驱动电流、驱动电机4运动，且驱动部106还产生对应的驱动能力指示值SG。

本发明的步骤S401即为实时检测驱动部106产生的驱动能力指示值SG，步骤S401即可以由驱动部106实现，也可以由控制部104实现，还可以由一个单独的检测器实现。

其中，驱动能力指示阈值SG0是常量。

本步骤中，首先设置一个驱动能力指示阈值SG0，然后将步骤S401实时检测到的驱动能力指示值SG和SG0利用上述公式做数学运算，运算得到的结果为功率利用率，功率利用率是一个比率，例如可能为100％、50％、0、-10％等，表示当用户设置了驱动电流后、驱动部106驱动电机107时所使用的实际功率占最大功率(用户设置的电流对应的功率)的比值，例如功率利用率为100％、表示驱动部106已经使电机107在用户设置的驱动电流下的最大功率(表示电机此时已经使用了其最大负载能力)，功率利用率为0、表示电机107空载运行，等等。

步骤S403：将所述功率利用率进行实时显示：

本步骤即为将步骤S402中计算得到的功率利用率实时显示给用户。

作为一种举例说明，结合参考附图5，可以将功率利用率绘制在一个坐标系上，坐标系的横坐标表示时间t、纵坐标表示功率利用率，本实施例可以将步骤S402中计算得到的功率利用率绘制成曲线显示在上述坐标系中。采用坐标系的形式显示给用户，可以便于用户实时的观察功率利用率的变化曲线，甚至预测后续的功率利用率的走向，非常直观。

作为一种变形，还可以将功率利用率用参数表格的形式显示，例如第一列为时间、第二列为对应的功率利用率，也可以较好的显示给用户。

作为又一种举例说明，还可以设置一个功率利用率上限值和一个功率利用率下限值，附图5中的功率利用率上限值为70％，功率利用率下限值为40％，当计算得到的功率利用率在所述功率上限值70％和所述功率下限值40％之间，所述驱动部106驱动电机107正常运动，不做任何处理；当计算得到的功率利用率高于所述功率上限值70％，表示此时电机107带动的负载较大、需要提高电机107的带负载能力，因此所述驱动部107提高所述驱动电流，以使电机107的驱动能力增加；当计算得到的功率利用率在0和所述功率下限值40％之间，表示此时电机107驱动的负载较小，可以进一步降低电流以提高电机107的使用寿命，因此所述驱动部107降低所述驱动电流。

作为一种变形，还可以仅在坐标系中实时显示计算得到的功率利用率，由用户判断是否需要调节驱动电流。

作为又一种举例说明，还可以设置一个报警上限值和一个报警下限值，所述报警上限值大于所述功率利用率上限值，所述报警下限值小于所述功率利用率下限值；附图5中的报警上限值为85％、报警下限值为20％，当计算得到的功率利用率高于所述报警上限值85％，即意味着此时电机107的负载很大，容易出现丢步或超步等问题，因此触发报警；当计算得到的功率利用率小于所述报警下限值20％，即意味着此时电机107的负载很小，可以很大幅度的降低驱动电流、以延长电机107的使用寿命，触发报警。

本实施例中，报警可以是声音报警、闪灯报警、在显示界面上弹出报警信息等。

作为一种变形，还可以仅在坐标系中实时显示计算得到的功率利用率，由用户判断是否需要调节驱动电流。

附图5中显示了一条功率利用率的曲线，在时间0-t1之间，功率利用率都在功率利用率上限值70％和功率利用率下限值40％之间、因此本阶段驱动部106正常驱动电机107运动；根据延长电机107使用寿命的方式，此过程驱动部106会将用户设置的驱动电流(例如4A)降低、例如首先设置为2A驱动电流；

在时间t1处开始、功率利用率高于功率利用率上限值70％，因此驱动部106会提高驱动电流，例如将2A的驱动电流提高到3A，然后进一步观察功率利用率，如果功率利用率还是高于功率利用率上限值70％、那么会进一步提高驱动电流，直到驱动电流的值达到用户设置的4A；

到时间t2时，功率利用率已经高于报警上限值85％，意味着此时电机107的负载很大，触发报警操作，用户可以通过提高设置的驱动电流、减小负载等方式应对，直到时间t3、功率利用率低于报警上限值85％，报警解除；

时间t3-t4之间的过程中，功率利用率依然高于功率利用率上限值70％，需要继续保持高驱动电流或提高驱动电流，直到功率利用率在时间t4开始低于功率利用率上限值70％；

从时间t4开始直到时间t5，功率利用率处于正常状态内，此时维持驱动电流不变；

从时间t5开始，功率利用率低于功率下限值40％，意味着负载较小，驱动部106降低驱动电流，例如将驱动电流从3A降低到2A，甚至可以进一步降低；

时间t6处的功率利用率低于报警下限值，触发报警操作，用户可以通过将驱动电流设置为更小值等方式应对；

时间t7处的功率利用率基本为0，意味着没有负载，时间t7-t8的功率利用率为负数，意味着超步情况的出现，超步可能是因为用户顺着电机107旋转的方向施加了正向的力，使得电机107实际运转的距离高于其理论应该运转的距离，此时驱动部106需要通过提高驱动电流的方式应对，例如将驱动电流由2A提高到3A，直到功率利用率在t8时大于0为止；

因此在通过计算得到功率利用率、并绘制成曲线的过程中，可以实时监测功率利用率的数据情况，针对不同的数据大小采用不同的方案进行应对，既可以延长电机107的使用寿命，也可以兼顾大负载的情况，十分直观和形象的向用户展示了驱动部106和电机107的负载使用情况。

作为一种举例说明，在电机107空载运动的状态下，所述控制部104根据使电机107匀速运动的控制参数产生所述控制波形，所述驱动部106根据所述控制波形驱动电机107做匀速运动、并产生所述驱动能力指示阈值SG0，且所述驱动能力指示阈值SG0在一个限定范围内，这个限定范围可以由用户设定。

空载是本领域的一个常识概念，当电机107没有安装在机器人上、而单独运动时，空载即为电机107的输出轴没有安装任何负载，或者电机107与减速器连接后、减速器的输出轴没有安装任何负载；当电机107安装在机器人上、用于驱动机器人的某一条臂旋转运动时，空载即为机器人的物体抓取部(末端执行器)没有抓取任何负载。

作为一种变形，所述驱动能力指示阈值SG0还可以是经过差值步骤得到：

在电机107以最小速度匀速运动状态下，计算得到最小速度对应的驱动能力指示阈值SG01；

在电机107以最大速度匀速运动状态下，再次计算得到最大速度对应的驱动能力指示阈值SG02；

当所述驱动部104根据所述控制波形驱动电机107以任一速度V做匀速运动时，所述速度V对应的驱动能力指示阈值SG0是由最大速度与对应的驱动能力指示阈值SG02、最小速度与对应的驱动能力指示阈值SG01做线性插值计算得到。

这是因为驱动能力指示阈值SG0和电机107的运动速度直接关联，基本成线性关系，因此可以预先测出最小速度对应的驱动能力指示阈值SG01、再测出最大速度对应的驱动能力指示阈值SG02，当电机107以某一速度运动时，只需要进行线性插值计算出对应的驱动能力指示阈值SG0即可，而不需要每次都进行测量，节约了用户使用机器人的时间。

作为一种举例说明，所述驱动能力指示阈值SG0的产生方法是：

根据下述公式、调整SGT的值，使得所述驱动部106产生的驱动能力指示值SG达到所述限定范围内，此时的驱动能力指示值SG即为所述驱动能力指示阈值SG0；

SG＝SG(空载输入)-SGT………………………公式

其中，所述SG(空载输入)是空载状态下，所述驱动部106产生的驱动电流对应的驱动能力值；例如当驱动部106产生的驱动电流为2A时，电流值2A经过换算得到对应的SG(空载输入)值。

SGT是一个常量，是由于电机发热、电机损耗等原因造成的驱动能力损耗值，用户可以设置SGT的数值，也可以调整SGT的数值。

作为一种变形，所述驱动能力指示阈值SG0也可以是固定设置在控制部104或驱动部106等内的一个固定值。

作为一种示例性实施例，还提供一种存储有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序供一个或多个处理器运行以执行上述运动部件的参数显示方法S400。

作为又一种示例性实施例，还提供一种具有参数显示功能的运动控制部件103，所述运动控制部件103包括有控制部104、驱动部106、存储器(附图中未示出)，所述控制部104，用于根据控制参数产生控制波形，所述驱动部106，用于根据所述控制波形产生驱动电流、驱动电机107运动，所述存储器，用于存储计算机程序，当所述计算机程序被所述控制部104、驱动部107执行时，实现上述运动部件的参数显示方法S400。

作为一种说明，所述存储器可以是由多个存储器构成，例如控制部104内有一个存储器、用于存储供控制部104执行的计算机程序，驱动部106内有一个存储器、用于存储供驱动部106执行的计算机程序；所述存储还可以是由一个单独的存储器构成，例如设置一个单独的DRAM存储器。

作为又一种示例性实施例，所述运动控制部件103可以放置在各种机器人上，作为机器人的一部分。

本发明的运动部件的参数显示方法S400将驱动部106输出的驱动能力指示值转换为功率利用率，然后将功率利用率显示给用户使用，可以直观的将电机107的功率利用率显示出来，而不需要用户先理解SG的含义、再去计算电机的实际负载，然后再调整电机的驱动电流，用功率利用率的值表示运动部件此时的负载与其理论带负载能力的比值，功率利用率越高、表示运动部件已经使用了较多的带负载能力，功率利用率越低、表示运动部件使用的带负载能力较少，此时运动部件还可以带动更多的负载；还通过设置功率利用率上下限值、报警上下限值来自动调整驱动电流、告知用户此时的状态，即能在负载小时降低驱动电流、以延长电机的使用寿命，也可以在电机的负载大时提高驱动电流、以提高电机的负载能力，因此可以直观的表示运动部件此时的状态，便于用户判断和使用。

以上所述的仅为本发明的具体实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种运动部件的参数显示方法，应用于运动控制部件，所述运动控制部件包括有控制部、驱动部，

所述控制部，用于根据控制参数产生控制波形；

所述驱动部，用于根据所述控制波形产生驱动电流、驱动运动部件运动；

其特征在于，所述方法包括：

实时检测驱动部产生的驱动能力指示值SG，所述驱动能力指示值SG表示所述驱动部的剩余的驱动能力；

依据公式(1)实时计算得到功率利用率：

其中，驱动能力指示阈值SG0是常量，具体是：在所述运动部件空载运动的状态下，所述控制部根据使所述运动部件匀速运动的控制参数产生所述控制波形，所述驱动部根据所述控制波形驱动运动部件做匀速运动、并产生所述的驱动能力指示阈值SG0，且所述驱动能力指示阈值SG0在一个限定范围内；

将所述功率利用率进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的运动部件的参数显示方法，其特征在于：

将所述功率利用率进行实时显示包括：

以时间为横轴、功率利用率为纵轴建立坐标系；

将上述计算得到的功率利用率实时显示在所述坐标系上。

3.根据权利要求2所述的运动部件的参数显示方法，其特征在于：

设定一个功率利用率上限值和一个功率利用率下限值，所述功率利用率上限值和所述功率利用率下限值均大于0；

当计算得到的功率利用率在所述功率利用率上限值和所述功率利用率下限值之间，所述驱动部驱动运动部件正常运动；

当计算得到的功率利用率高于所述功率利用率上限值，所述驱动部提高所述驱动电流、驱动运动部件运动；

当计算得到的功率利用率在0和所述功率利用率下限值之间，所述驱动部减小所述驱动电流、驱动运动部件运动。

4.根据权利要求3所述的运动部件的参数显示方法，其特征在于：

设定一个报警上限值和一个报警下限值，所述报警上限值大于所述功率利用率上限值，所述报警下限值小于所述功率利用率下限值；

当计算得到的所述功率利用率高于所述报警上限值，触发报警；

当计算得到的所述功率利用率小于所述报警下限值，触发报警。

5.根据权利要求1所述的运动部件的参数显示方法，其特征在于：

所述驱动能力指示阈值SG0的产生方法是：

根据公式(2)、调整SGT的值，使得所述驱动部产生的驱动能力指示值SG达到所述限定范围内，此时的驱动能力指示值SG即为所述驱动能力指示阈值SG0；

SG＝SG_空载输入-SGT 公式(2)

其中，所述SG_空载输入是空载状态下，所述驱动部产生的驱动电流对应的驱动能力值；

SGT是一个常量。

6.根据权利要求5所述的运动部件的参数显示方法，其特征在于：

所述方法还包括一个插值步骤：

在所述运动部件以最小速度匀速运动状态下，以上述步骤计算得到最小速度对应的驱动能力指示阈值SG01；

在所述运动部件以最大速度匀速运动状态下，以上述步骤计算得到最大速度对应的驱动能力指示阈值SG02；

当所述驱动部根据所述控制波形驱动运动部件以任一速度V做匀速运动时，所述速度V对应的驱动能力指示阈值SG0是由最大速度与对应的驱动能力指示阈值SG02、最小速度与对应的驱动能力指示阈值SG01做线性插值计算得到。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的运动部件的参数显示方法，其特征在于：

当计算得到的功率利用率为负数，所述驱动部提高所述驱动电流、驱动运动部件运动，直到所述功率利用率大于0为止。

8.一种存储有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序供一个或多个处理器运行以执行如权利要求1-7任一项所述的运动部件的参数显示方法。

9.一种具有参数显示功能的运动控制部件，所述运动控制部件包括有控制部、驱动部、存储器；

所述控制部，用于根据控制参数产生控制波形；

所述驱动部，用于根据所述控制波形产生驱动电流、驱动运动部件运动；

所述存储器，用于存储计算机程序；

其特征在于：当所述计算机程序被所述控制部、所述驱动部执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种机器人，所述机器人包括如权利要求9所述的运动控制部件。