CN107819413B - 具有减速停止功能的运动控制部件、减速停止方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有减速停止功能的运动控制部件，包括有控制部、波形产生部、驱动部，当接收到一个停止距离L，L>0，控制部将所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；波形产生部以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；驱动部根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到运动部件停止运动。本发明的方案大大降低了电机所连接的负载的速度，降低了整个运动控制系统的惯性，也就降低了电机停止时的惯性带来的各种损害。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有减速停止功能的运动控制部件、一种减速停止方法、一种存储有计算机程序的计算机可读介质、一种机器人以及一种运动控制系统。
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。
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。
一旦用户设置的运动参数被上述过程运行完毕，电机107即需要停止运动，一般情况下，一组运动参数解算得到的波表被运行完成，即表示用户需要的运动过程被执行完毕，此时波表中没有了后续的周期值P，波形产生部105没有了周期值数据后也无法产生更多的PWM波形数据，因此驱动部106接收不到PWM波形数据后，不再驱动电机107，电机107依据惯性而停止。
当电机107空载时，这种停止方式是可以的。但是，例如在机器人中，电机107通常会连接减速器，减速器再通过机械结构连接到机器人的臂，机器人会进行抓取物体等动作，因此在机器人上，电机107不是空载的，而是带有很大的负载在运动，此时如果还是采用现有的根据惯性停止的方式，由于抓取物、机器人的臂等负载的惯性很大，在驱动部106不继续驱动电机后，负载的惯性会继续带动电机运动，而且该运动过程根据负载的速度、重量等的不同而不同，速度越大、惯性越大，重量越大、惯性越大，这种惯性会严重损害机器人的各个部分：惯性太大会带动电机107和减速器在没有驱动信号的情况下继续运动，这会损害减速器等的机械结构；电机107在没有驱动信号的情况下继续运动，会使得电机107产生反向电流，该反向电流会流回运动控制部件103中，进而烧坏运动控制部件103上的各个电子元器件。
因此，现有的使电机107停止的方式会带来多种问题，而这是运动控制系统中必须要避免的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种具有减速停止功能的运动控制部件，可以使得运动部件的停止过程平缓、逐步减速至停止，大大降低了因负载惯性带来的各种问题。
本发明提供一种具有减速停止功能的运动控制部件，包括有控制部、波形产生部、驱动部，
所述控制部，用于根据运动参数产生一组周期值P；
所述波形产生部，用于根据所述周期值P，生成一组PWM波形数据；
所述驱动部，用于根据所述PWM波形数据驱动运动部件运动；
当接收到一个停止距离L，L>0,
所述控制部将所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
所述波形产生部以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；
所述驱动部根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到所述运动部件停止运动。
作为一种举例说明，本发明所述的运动控制部件中，所述周期变化值ΔP依据下述公式计算得到：
作为又一种举例说明，本发明所述的运动控制部件中，所述最小周期值Pmin是所述运动部件的最大运动速度对应的周期值。
作为又一种举例说明，本发明所述的运动控制部件中，所述停止周期阈值Pstop是当所述控制部产生的周期值P大于等于所述停止周期阈值Pstop时，所述波形产生部不再产生对应的PWM波形数据，所述驱动部停止驱动所述运动部件运动，所述运动部件停止运动。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种减速停止方法，本发明的减速停止方法可以使得运动部件的停止过程平缓、逐步减速至停止，大大降低了因负载惯性带来的各种问题。
本发明的减速停止方法，用于控制运动部件运动，所述方法包括：
接收一个减速停止命令，所述减速停止命令包括一个减速停止距离L,L>0；
所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；
根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到所述运动部件停止运动。
作为一种举例说明，本发明的减速停止方法中，所述周期变化值ΔP依据下述公式计算得到：
作为又一种举例说明，本发明的减速停止方法中，所述最小周期值Pmin是所述运动部件的最大运动速度对应的周期值。
为了解决上述问题，本发明还提供了又一种具有减速停止功能的运动控制部件，本发明的运动控制部件可以使得运动部件的停止过程平缓、逐步减速至停止，大大降低了因负载惯性带来的各种问题。
本发明的具有减速停止功能的运动控制部件，包括有控制部、波形产生部、驱动部、存储器，
所述控制部，用于根据运动参数产生一组周期值P；
所述波形产生部，用于根据所述周期值P，生成一组PWM波形数据；
所述驱动部，用于根据所述PWM波形数据驱动运动部件运动；
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、所述波形产生部和所述驱动部执行时，实现如下步骤：
接收到一个停止距离L，L>0；
所述控制部将所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
所述波形产生部以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；
所述驱动部根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到所述运动部件停止运动。
作为一种举例说明，本发明的运动控制部件中，所述周期变化值ΔP依据下述公式计算得到：
为了解决上述问题，本发明还提供了一种存储有计算机程序的计算机可读介质，可以使得运动部件的停止过程平缓、逐步减速至停止，大大降低了因负载惯性带来的各种问题。所述计算机程序供一个或多个处理器运行以执行本发明所述的减速停止方法。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种机器人，本发明所述的机器人包括有上述运动控制部件，可以使得运动部件的停止过程平缓、逐步减速至停止，大大降低了因负载惯性带来的各种问题。
为了解决上述问题，本发明还提供了运动控制系统，本发明所述的运动控制系统包括有上述机器人，可以使得运动部件的停止过程平缓、逐步减速至停止，大大降低了因负载惯性带来的各种问题。
本发明提供的运动控制部件中，当用户需要控制运动部件停止时，可以设定一个停止距离L，运动控制部件会根据停止距离L自动计算出一组减速停止的PWM波形数据，以驱动运动部件逐步减速、直至停止，而不是让运动部件在高速运动中依据惯性而停止，降低了因运动部件的停止而带来的机械损害，也降低了因运动部件(如电机)在没有驱动电流情况的运动产生的反向电流带来的危害。
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是本发明的减速停止方法S200的流程图；
图3是本发明的运动控制部件300的原理框图。
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。
作为一个具体实施例，结合参考附图1，附图1示出了一种运动控制系统100，例如一种机器人系统，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。
其中，运动控制部件103和电机107等共同组成了机器人，机器人和机器人控制部101通过CAN数据线102通信，共同构成了运动控制系统100。
当机器人为多关节机器人时，每个关节的电机107可能单独设置有一个运动控制部件103来驱动，也可能每个机器人或多个机器人共用一个运动控制部件103来驱动多个电机107，这可以根据运动控制部件103驱动电机107的能力进行设计。
当用户需要控制机器人或者控制电机107时，用户可以通过机器人控制部101来设置各项运动参数，并通过CAN数据线102传输给运动控制部件103。
用户通过机器人控制部101配置运动参数，运动参数一般包括有位移(旋转角度)、速度、时间等，机器人控制部101将用户配置的运动参数通过CAN数据线102传输给运动控制部件103后，控制部104会将所述运动参数解算为一组波表数据，这一组波表数据包括有周期值P，周期值P越大、电机107最终的转速越小，周期值P越小、电机107的转速越大，并将解算得到的周期值P存储到一个波表中。
所述控制部104可以由DSP芯片实现，可以由ARM芯片实现，还可以由FPGA芯片等实现。
所述波表可以采用DDR存储器等实现，用于存储波表数据，根据设计需要可以设置波表的存储深度的大小。
波形发生部105用于根据波表中存储的波表数据产生对应的PWM波形数据，PWM波形有时也称为脉冲波形，具有高低电平两个状态，在运动控制领域通过调节PWM波形的占空比、周期等达到控制电机转速等目的。波形发生部105可以采用现有的各种PWM波形发生器实现，例如采用DDS信号发生技术实现的PWM波形发生器、采用数字计数技术实现的PWM波形发生器等。
波形发生部105产生的PWM波形数据传输给驱动部106，驱动部106根据PWM波形数据产生驱动电机107运动的电流，最终驱动电机107运动。
驱动部106可以利用各类电机驱动芯片实现。
在电机107的输出端，一般还设置有减速器，减速器用于转速匹配和传递力矩，在减速器的输出轴安装机械臂的臂体机构，电机107的运动可以带动减速器的运动，减速器可以按固定减速比将电机107的运动转换为减速器的运动，以带动机器人的臂体按用户设定的参数运动。
当用户需要电机107停止或者当用户设定的运动参数被执行完毕后需要停止时，用户可以设定一个停止距离L，L>0，表示用户希望在距离L之内使电机停止运行。
停止距离L可以是电机107运转的弧度，可以是与电机107连接的减速器运转的弧度；停止距离L可以是电机107运转的角度，可以是与电机107连接的减速器运转的角度；停止距离L也可以是机器人上的某个点(例如机器人的末端执行器上的一个点)的运动的长度；停止距离L也可以是与电机107连接的丝杠的运动长度，这根据不同的运动控制系统可以灵活设定。
当用户设定停止距离L后，控制部104将停止距离L转换为对应的运动部件运动(电机107)的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
其中，所述微步数值Sstep是指电机107运转一圈(360度)所走的步数，是电机上的一个数据；停止周期阈值Pstop是当所述控制部104产生的周期值P大于等于所述停止周期阈值Pstop时，所述波形产生部105不再产生对应的PWM波形数据，所述驱动部106停止驱动电机107运动，电机107停止运动所对应的一个参数，停止周期阈值Pstop可以是一个固定值，也可以是用户可设的一个参数；最小周期值Pmin是所述电机107的最大运动速度对应的周期值，是运动控制系统100的一个常量。
控制部104将停止距离L转换为对应的运动部件运动(电机107)的微步数值Sstep是一个换算过程，不管停止距离L是弧度、角度还是长度，最终都可以换算成电机107的微步数值，这是一个相对简单的过程，本发明不再赘述。
周期变化值ΔP即是每个微步之间的周期值P的合适的变化量，波形产生部105以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数。
其中，当前周期值P0即为控制部104接收到停止距离L后，波形产生部105当前产生的PWM波形的周期数值，或者也可以理解为电机107当前运行速度对应的周期数值；当运动控制系统100执行完毕用户设定的运动参数时，当前周期值P0即为所述运动参数被解算为波表后的最后一个波表的周期数值。
从当前周期值P0为起始，每下一个周期值增加ΔP，即后续的周期值不断增加，也意味着电机107不断减速，当出现一个周期值大于等于停止周期阈值Pstop时，该周期值对应的电机107的运动速度为0，即电机107可以停止转动了，这样一组周期值逐渐增加的PWM波形数据可以使得电机107逐步的减速，而不会是突然停止，大大降低了电机107所连接的负载的速度，降低了整个运动控制系统100的惯性，也就降低了电机107停止时的惯性带来的各种损害。
驱动部106根据所述减速停止的PWM波形数据驱动电机107减速运动，直到电机107停止运动。
在整个电机107停止的过程中，周期值P逐步增加的，P0，P0+ΔP，P0+ΔP+ΔP，P0+ΔP+ΔP+ΔP，……，Pn(Pn≥Pstop)，对应的，电机107的每个微步的速度是逐渐降低的，直到波形产生部105不再产生PWM波形数据，电机107根据惯性停止，此时电机107由于速度极低，运动控制系统100的惯性极低，基本不会带来损害。
本发明的运动控制部件103实际上将电机107停止这一过程采用了逐步减速的方式进行分解，使电机107在一定的范围内逐步减速，最终减速到电机停止，是一个电机速度缓缓变慢的过程，可以保证在用户设定的停止距离L之内使电机107停止运动，且由于大大降低了电机107所连接的负载的速度，降低了整个运动控制系统100的惯性，也就降低了电机107停止时的惯性带来的各种损害。
作为又一种具体实施例，结合参考附图2，附图2示出了一种减速停止方法S200，用于控制运动部件(如电机107)运动，例如通过运动控制系统100来控制所述电机107，所述方法S200包括：
S201：接收一个减速停止命令，所述减速停止命令包括一个减速停止距离L，L>0，表示用户希望在距离L之内使电机停止运行。
停止距离L可以是电机107运转的弧度，可以是与电机107连接的减速器运转的弧度；停止距离L可以是电机107运转的角度，可以是与电机107连接的减速器运转的角度；停止距离L也可以是机器人上的某个点(例如机器人的末端执行器上的一个点)的运动的长度；停止距离L也可以是与电机107连接的丝杠的运动长度，这根据不同的运动控制系统可以灵活设定。
S202：所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
其中，所述微步数值Sstep是指电机107运转一圈(360度)所走的步数，是电机上的一个数据；停止周期阈值Pstop是当控制部104产生的周期值P大于等于所述停止周期阈值Pstop时，所述波形产生部105不再产生对应的PWM波形数据，所述驱动部106停止驱动电机107运动，电机107停止运动所对应的一个参数，停止周期阈值Pstop可以是一个固定值，也可以是用户可设的一个参数；最小周期值Pmin是所述电机107的最大运动速度对应的周期值，是运动控制系统100的一个常量。
控制部104将停止距离L转换为对应的运动部件运动(电机107)的微步数值Sstep是一个换算过程，不管停止距离L是弧度、角度还是长度，最终都可以换算成电机107的微步数值，这是一个相对简单的过程，本发明不再赘述。
S203：以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；
其中，当前周期值P0即为控制部104接收到停止距离L后，波形产生部105当前产生的PWM波形的周期数值，或者也可以理解为电机107当前运行速度对应的周期数值；当运动控制系统100执行完毕用户设定的运动参数时，当前周期值P0即为所述运动参数被解算为波表后的最后一个波表的周期数值。
从当前周期值P0为起始，每下一个周期值增加ΔP，即后续的周期值不断增加，也意味着电机107不断减速，当出现一个周期值大于等于停止周期阈值Pstop时，该周期值对应的电机107的运动速度为0，即电机107可以停止转动了，这样一组周期值逐渐增加的PWM波形数据可以使得电机107逐步的减速，而不会是突然停止，大大降低了电机107所连接的负载的速度，降低了整个运动控制系统100的惯性，也就降低了电机107停止时的惯性带来的各种损害。
S204：根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到所述运动部件停止运动。
在整个电机107停止的过程中，周期值P逐步增加的，P0，P0+ΔP，P0+ΔP+ΔP，P0+ΔP+ΔP+ΔP，……，Pn(Pn≥Pstop)，对应的，电机107的每个微步的速度是逐渐降低的，直到波形产生部105不再产生PWM波形数据，电机107根据惯性停止，此时电机107由于速度极低，运动控制系统100的惯性极低，基本不会带来损害。
本发明的减速停止方法S200实际上将电机107停止这一过程采用了逐步减速的方式进行分解，使电机107在一定的范围内逐步减速，最终减速到电机停止，是一个电机速度缓缓变慢的过程，可以保证在用户设定的停止距离L之内使电机107停止运动，且由于大大降低了电机107所连接的负载的速度，降低了整个运动控制系统100的惯性，也就降低了电机107停止时的惯性带来的各种损害。
作为又一种具体实施例，结合参考附图3，本发明还提供了又一种具有减速停止功能的运动控制部件300，包括有控制部301、波形产生部302、驱动部303、存储器304，电机305，
所述控制部301，用于根据运动参数产生一组周期值P；
所述波形产生部302，用于根据所述周期值P，生成一组PWM波形数据；
所述驱动部303，用于根据所述PWM波形数据驱动运动部件(电机305)运动；
所述存储器304，用于存储计算机程序；
当所述计算机程序被所述控制部301、所述波形产生部302和所述驱动部303执行时，实现如下步骤：
接收到一个停止距离L，L>0；
所述控制部301将所述停止距离L转换为对应的运动部件(电机305)运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
所述波形产生部302以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；
所述驱动部303根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件(电机305)减速运动，直到所述运动部件(电机305)停止运动。
本实施例公开的运动控制部件300是一种包含有硬件和计算机程序的实体，硬件包括有控制部301、波形产生部302、驱动部303、存储器304等，计算机程序存储在存储器304中，计算机程序可以被控制部301、所述波形产生部302和所述驱动部303等执行，以共同实现对电机305的运动状态的控制。
其中，所述控制部301可以由DSP芯片实现，可以由ARM芯片实现，还可以由FPGA芯片等实现。
波形发生部302可以采用现有的各种PWM波形发生器实现，例如采用DDS信号发生技术实现的PWM波形发生器、采用数字计数技术实现的PWM波形发生器等。
驱动部303可以利用各类电机驱动芯片实现。
存储器304可以一个单独的存储器，例如DDR存储器、FLASH存储等；也可以是由多个存储器共同构成，例如控制部301执行的程序存储在构成控制部301的芯片的单独存储器(可以是芯片自身的存储器，也可以是外部存储器)中，波形产生部302执行的程序存储在构成波形产生部302的芯片的单独存储器(可以是芯片自身的存储器，也可以是外部存储器)中，驱动部303执行的程序存储在构成驱动部303的芯片的单独存储器(可以是芯片自身的存储器，也可以是外部存储器)中。
在电机305的输出端，一般还设置有减速器，减速器用于转速匹配和传递力矩，在减速器的输出轴安装机械臂的臂体机构，电机305的运动可以带动减速器的运动，减速器可以按固定减速比将电机305的运动转换为减速器的运动，以带动机器人的臂体按用户设定的参数运动。
当用户需要电机305停止或者当用户设定的运动参数被执行完毕后需要停止时，用户可以设定一个停止距离L，L>0，表示用户希望在距离L之内使电机停止运行。
停止距离L可以是电机305运转的弧度，可以是与电机305连接的减速器运转的弧度；停止距离L可以是电机305运转的角度，可以是与电机305连接的减速器运转的角度；停止距离L也可以是机器人上的某个点(例如机器人的末端执行器上的一个点)的运动的长度；停止距离L也可以是与电机305连接的丝杠的运动长度，这根据不同的运动控制系统可以灵活设定。
当所述计算机程序被所述控制部301、所述波形产生部302和所述驱动部303执行时，减速停止方法S200的各个步骤被实现。
作为又一种示例性实施例，运动控制部件103或运动控制部件300可以放置在一个机器人上，作为机器人的一部分。
作为又一种示例性实施例，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的减速停止方法S200。
本发明提供的具有减速停止功能的运动控制部件103可以由用户设定一个停止距离L，所述控制部将所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；所述波形产生部以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据；所述驱动部根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到所述运动部件停止运动。本发明的运动控制部件103控制电机停止的过程将控制电机速度的周期值P从当前值不断变大，使得电机的速度逐步减小，而不会是突然停止，大大降低了电机所连接的负载的速度，降低了整个运动控制系统(或机器人)的惯性，也就降低了电机停止时的惯性带来的各种损害，解决了背景技术中电机突然停止带来的各种机械或电路损害的问题。
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 (13)
1.一种具有减速停止功能的运动控制部件，包括有控制部、波形产生部、驱动部，
所述控制部，用于根据运动参数产生一组周期值P；
所述波形产生部，用于根据所述周期值P，生成一组PWM波形数据；
所述驱动部，用于根据所述PWM波形数据驱动运动部件运动；
其特征在于：
当接收到一个停止距离L，L>0,
所述控制部将所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
所述波形产生部以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；
所述驱动部根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到所述运动部件停止运动。
2.根据权利要求1所述的具有减速停止功能的运动控制部件，其特征在于：
所述周期变化值ΔP依据下述公式计算得到：
3.根据权利要求1或2所述的具有减速停止功能的运动控制部件，其特征在于：
所述最小周期值Pmin是所述运动部件的最大运动速度对应的周期值。
4.根据权利要求1或2所述的具有减速停止功能的运动控制部件，其特征在于：
所述停止周期阈值Pstop是当所述控制部产生的周期值P大于等于所述停止周期阈值Pstop时，所述波形产生部不再产生对应的PWM波形数据，所述驱动部停止驱动所述运动部件运动，所述运动部件停止运动。
5.一种减速停止方法，用于控制运动部件运动，其特征在于，所述方法包括：
接收一个减速停止命令，所述减速停止命令包括一个减速停止距离L，L>0；
所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；
根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到所述运动部件停止运动。
6.根据权利要求5所述的减速停止方法，其特征在于：
所述周期变化值ΔP依据下述公式计算得到：
7.根据权利要求5或6所述的减速停止方法，其特征在于：
所述最小周期值Pmin是所述运动部件的最大运动速度对应的周期值。
8.一种具有减速停止功能的运动控制部件，包括有控制部、波形产生部、驱动部、存储器，
所述控制部，用于根据运动参数产生一组周期值P；
所述波形产生部，用于根据所述周期值P，生成一组PWM波形数据；
所述驱动部，用于根据所述PWM波形数据驱动运动部件运动；
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、所述波形产生部和所述驱动部执行时，实现如下步骤：
接收到一个停止距离L，L>0；
所述控制部将所述停止距离L转换为对应的运动部件运动的微步数值Sstep，并依据所述微步数值Sstep、一个停止周期阈值Pstop和一个最小周期值Pmin计算得到周期变化值ΔP；
所述波形产生部以当前周期值P0为起始、每个周期值增加ΔP，直到最后一个周期值Pn大于等于所述停止周期阈值Pstop为止，生成一组减速停止的PWM波形数据，n是正整数；
所述驱动部根据所述减速停止的PWM波形数据驱动所述运动部件减速运动，直到所述运动部件停止运动。
9.根据权利要求8所述的具有减速停止功能的运动控制部件，其特征在于：
所述周期变化值ΔP依据下述公式计算得到：
10.一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5-7任一项所述的减速停止方法。
11.一种机器人，所述机器人包括有如权利要求1-4任一项所述的运动控制部件。
12.一种机器人，所述机器人包括有如权利要求8所述的运动控制部件。
13.一种运动控制系统，所述运动控制系统包括有如权利要求11或12任一项所述的机器人。
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