CN107966928A - 背隙误差补偿方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备 - Google Patents

背隙误差补偿方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种背隙误差补偿的方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备，所述方法包括以下步骤：利用第一位移传感器获取电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取负载端的第二位移量；根据第一位移量与第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；根据背隙补偿值获取第一位移传感器的校准位移量。上述背隙误差补偿方法，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，利用电机端和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。

Description

背隙误差补偿方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备
技术领域
本发明涉及误差补偿技术领域，特别是涉及一种背隙误差补偿的方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备。
背景技术
背隙(Backlash)即反向间隙，当电机通过传动机构驱动负载端进行往返运动时，由于制造误差等原因，传动机构比如丝杆和丝母之间存在反向间隙，在正转后变换成反转的时候，在一定的角度内，尽管丝杠转动，但丝母还要等间隙消除后才能运动，从而引入背隙误差，影响运动控制精度，因此需要对背隙误差进行补偿。
传统的背隙误差补偿的方法一种是全闭环控制，使用负载端的位移传感器进行位置控制，从而消除背隙误差，但此类方法通常无法实现高精度和平稳控制；另外一种方法是将背隙直接测量出来，然后使用电机自带的位移传感器进行控制，将测量出来的背隙补偿到控制系统中，但由于背隙的影响因素较多且背隙的大小并不确定，所以此类方法实际应用意义不大。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种背隙误差补偿的方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备，不仅能够有效地消除背隙误差，同时又可以实现高精度和平稳的位置控制。
一种背隙误差补偿的方法，应用于电机通过传动机构驱动负载端运动的过程中，所述方法包括以下步骤：
利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；
根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；
根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
上述背隙误差补偿的方法，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，利用电机端和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值，包括：
计算所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值；
将所述差值与预设的背隙上限值进行比较，并将所述差值和所述背隙上限值两者中绝对值较小的作为所述背隙补偿值。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
对所述传动机构进行多次测量操作，以得到多个背隙测量值；
所述背隙上限值大于所述多个背隙测量值的平均值，且小于所述多个背隙测量值的最大值。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
根据所述校准位移量，利用所述第一位移传感器对所述负载端进行位置控制。
在其中一个实施例中，所述第一位移传感器为编码器，所述第二位移传感器为霍尔传感器。
一种背隙误差补偿的装置，所述装置包括：
位移量获取模块，用于利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；
补偿值确定模块，用于根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；
校准量获取模块，用于根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
上述背隙误差补偿的装置，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，利用电机端和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。
在其中一个实施例中，所述补偿值确定模块包括：
差值计算单元，用于将所述第一位移量与所述第二位移量进行相减运算得到两者的差值；
补偿值选择单元，用于将所述差值与预设的背隙上限值进行比较，并选择所述差值和所述背隙上限值两者中绝对值较小的作为所述背隙补偿值。
一种背隙误差补偿的系统，所述系统包括电机，负载端，传动机构，所述电机通过所述传动机构驱动所述负载端运动，所述系统还包括：
第一位移传感器，设置在所述电机上，用于获取所述电机所输出的位移量；
第二位移传感器，设置在所述负载端上，用于获取所述负载端的位移量；
处理器，分别与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器通讯连接，用于根据相同预设时间内所述电机所输出的位移量和所述负载端的位移量获取背隙补偿值，并根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
上述背隙误差补偿的系统，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，利用电机端和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。
一种放射治疗设备，包括辐射源及用于产生适形辐射野的的多叶光栅，所述多叶光栅包括多个光栅叶片，光栅叶片在电机的驱动下沿着指定路径移动，其特征在于，还包括：
第一位移传感器，设置在所述电机上，用于获取所述电机所输出的位移量；
第二位移传感器，设置在所述光栅叶片上，用于获取所述光栅叶片的位移量；
处理器，分别与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器通讯连接，用于根据相同预设时间内所述电机所输出的位移量和所述光栅叶片的位移量获取背隙补偿值，并根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
上述放射治疗设备，通过将电机端和光栅叶片端的位移传感器结合使用，利用电机端和光栅叶片端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对光栅叶片端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任意一项方法的步骤。
附图说明
图1为一个实施例中背隙误差补偿方法的流程示意图；
图2为一个实施例中背隙误差补偿装置的结构示意图；
图3为图2中所示补偿值确定模块的结构示意图；
图4为一个实施例中背隙误差补偿系统的结构示意图；
图5为一个实施例中多叶光栅单元的结构示意图；
图6为应用于图5实施例中的背隙误差补偿方法的具体流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
图1为一个实施例中的背隙误差补偿方法的流程示意图，如图1所示，一种背隙误差补偿的方法，应用于电机通过传动机构驱动负载运动的过程中，电机上设置有第一位移传感器，负载端上设置有第二位移传感器，上述背隙误差补偿方法包括以下步骤：
步骤S102:利用第一位移传感器获取电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取负载端的第二位移量。
具体地，第一位移传感器设置在电机上，第一位移传感器可以是编码器、霍尔传感器、电感传感器等位移传感器，电机端的位移传感器通常可以达到较高的位置分辨率，第一位移传感器测出电机端的第一位移量，第一位移量是电机控制负载端运动的指令位移量。第二位移传感器设置在负载端上，第二位移传感器可以是霍尔传感器、电感传感器、编码器等位移传感器，负载端由于空间等应用场所的限制，安装位移传感器比较困难，所以相较于电机端的第一位移传感器，设置在负载端的第二位移传感器的位置分辨率和精度较低，第二位移传感器测出负载端的第二位移量，第二位移量是负载端受电机驱动进行运动的实际位移量。
步骤S104：根据第一位移量与第二位移量之间的差值确定背隙补偿值。
具体地，由于系统中的传动机构存在背隙，所以当电机通过传动机构驱动负载端运动时，电机输出的指令位移量并不能驱动负载达到相同的实际位移量，即步骤S102中测量的第一位移量与第二位移量并不相同，根据获取的第一位移量与第二位移量，可以对二者进行计算，得到的结果即是当前的背隙补偿值，一般地，背隙误差即电机的指令位移量与负载端的实际位移量的差值，因此将步骤S102中获取的第一位移量与第二位移量进行相减运算，得到的结果即为系统的背隙补偿值。
步骤S106：根据背隙补偿值获取第一位移传感器的校准位移量。
具体地，根据步骤S104中得到的背隙补偿值可以对第一位移传感器进行调节，使第一位移传感器的测量原点相对于机械远点进行补偿性的移动，从而实时地消除了背隙误差的影响，根据背隙补偿值可以对第一位移传感器进行调节，计算出当前的零点偏置并加入到第一位移传感器中，或者利用处理器对第一位移传感器测量的位移量进行补偿，从而使得第一位移传感器所测量的指令位移量为校准位移量，此校准位移量与负载端的实际位移量相等，从而使第一位移传感器可以反馈负载端的实际位移。
上述背隙误差补偿的方法，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，根据电机输出的位移量和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，相对于只使用电机端的位移传感器，上述方法能够有效地消除背隙误差，相对于只使用负载端的位移传感器，使用电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。
在一个实施例中，步骤S104，包括：
计算第一位移量与第二位移量之间的差值；
将差值和背隙上限值进行比较，并将差值和背隙上限值两者中绝对值较小的作为背隙补偿值。
具体地，由于空间等限制因素，设置在负载端的第二位移传感器的稳定性不是很好，如果使用第二位移传感器不稳定时测量得到的第二位移值计算背隙补偿值，会出现结果不准确的情况，如果补偿值过大甚至可能会导致意外情况的发生，因此需要对背隙补偿值进行限制。在系统中存储有一个背隙上限值，此背隙上限值为背隙补偿值的可以达到的上限，在将第一位移量与第二位移量进行相减运算得到差值后，比较此差值与背隙上限值的绝对值大小，并选择其中绝对值较小的一个作为背隙补偿值，其中当差值与背隙上限值的绝对值相等时，可以选择差值和背隙上限值中任意一个作为背隙补偿值，之后再根据此背隙补偿值调节第一位移传感器，这样背隙补偿值就被限制在背隙上限值的范围内，避免了第二位移传感器不稳定时背隙补偿值过大造成意外情况。
在一个实施例中，上述的背隙误差补偿方法还包括：
对传动机构进行多次测量操作，以得到多个背隙测量值；
背隙上限值大于多个背隙测量值的平均值，且小于多个背隙测量值的最大值。
具体地，系统中存储的背隙上限值应该小于系统中背隙误差测量的最大值，这样即可有效避免第二位移传感器不稳定时背隙补偿值超出合适范围，因此背隙上限值可以是通过多次实际测量传动机构的背隙值，从得到的背隙测量值中选出合适的背隙上限值，比如对传动机构进行五次测量，在得到的五个背隙测量值的平均值和最大值之间取一个中间值作为背隙上限值，或者选取五个背隙测量值中第二大的值作为背隙上限值，为了使结果更加准确，测量的次数可以更多。也可以通过理论计算等方法得到背隙上限值，比如经过大量数据计算，得到一个安全系数，在背隙测量值的平均值上乘以此系数，便可得到合适的背隙上限值。
在一个实施例中，上述的背隙误差补偿方法还包括：
根据校准位移量，利用第一位移传感器对负载端进行位置控制。
具体地，如果直接利用负载端的第二位移传感器对负载端进行位置控制，达到的位置分辨率较低，而且由于背隙带来的迟滞现象，会导致运动不平稳，而步骤S106中消除了背隙误差的影响，此时第一位移传感器获取的校准位移量与负载端的实际位移量相同，从而利用此校准位移量实现对负载端进行位置控制，相对于通过第二位移传感器对负载端进行位置控制，通过第一位移传感器进行位置控制无迟滞现象，且由于第一位移传感器的位置分辨率和线性度也较高，因此可以实现对负载端高精度和平稳地位置控制。
在一个实施例中，上述第一位移传感器为编码器，上述第二位移传感器为霍尔传感器。
具体地，电机上设置的第一位移传感器可以是编码器，负载端上设置的第二位移传感器可以是霍尔传感器，电机的编码器具有分辨率高，线性度高和稳定性好的特点，负载端的霍尔传感器由于空间等限制因素，分辨率和稳定性不如电机上的位移传感器，单独使用电机端的编码器无法实时地对背隙误差进行补偿，单独使用负载端的霍尔传感器无法实现高精度平稳的位置控制，因此背隙误差补偿方法中将二者结合使用，需要注意的是，第一位移传感器并不限于编码器，第二位移传感器也并不限于霍尔传感器，二者可均为编码器或者霍尔传感器，也可以是电感传感器等任何可满足背隙误差补偿方法要求的位移传感器。
如图2所示，在一个实施例中，一种背隙误差补偿的装置300包括位移量获取模块302、补偿值确定模块304、校准量获取模块306，其中位移量获取模块302可用于获取第一位移量和第二位移量，位移量获取模块302利用第一位移传感器获取电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取负载端的第二位移量；补偿值确定模块304可用于根据第一位移量与第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；校准量获取模块306可用于根据背隙补偿值调节获取第一位移传感器的校准位移量。
具体地，位移量获取模块302利用第一位移传感器和第二位移传感器获取电机输出的第一位移量以及负载端的第二位移量之后，将第一位移量和第二位移量发送到补偿值确定模块304，补偿值确定模块304计算第一位移量和第二位移量的差值以确定背隙补偿值，然后将背隙补偿值发送到校准量获取模块306，校准量获取模块306根据背隙补偿值可以对第一位移传感器进行调节，或者利用处理器对第一位移传感器测量的位移量进行补偿，从而使得第一位移传感器所测量的指令位移量为校准位移量，此校准位移量与负载端的实际位移量相等，从而使第一位移传感器可以反馈负载端的实际位移。
上述背隙误差补偿的装置，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，根据电机输出的位移量和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，相对于只使用电机端的位移传感器，上述方法能够有效地消除背隙误差，相对于只使用负载端的位移传感器，使用电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。
如图3所示，在一个实施例中，上述补偿值确定模块304可以包括差值计算单元3042与补偿值选择单元3044，差值计算单元3042用于将第一位移量与第二位移量进行相减运算得到两者的差值，补偿值选择单元3044用于将上述差值和背隙上限值进行比较，并选择上述差值和背隙上限值两者中绝对值较小的作为背隙补偿值。
具体地，由于第二位移传感器的稳定性不是很好，当第二位移传感器不稳定时，测量得到的第二位移值量不准确使得背隙补偿值不准确，如果背隙补偿值过大会导致计算得到的偏置过大，从而可能会导致意外情况的发生，因此需要对背隙补偿值进行限制。在系统中存储有一个背隙上限值，此背隙上限值可通过实际测量传动结构的背隙得到，此背隙上限值大于实际背隙测量值的平均值，且小于实际背隙测量值的最大值，差值计算单元3042计算第一位移量与第二位移量的差值后，将差值发送到补偿值选择单元3044，补偿值选择单元3044比较第一位移量与第二位移量的差值和背隙上限值的绝对值大小，并选择差值和背隙上限值中绝对值较小的一个作为背隙补偿值，其中当差值与背隙上限值的绝对值相等时，可以选择差值和背隙上限值中任意一个作为背隙补偿值，之后将此背隙补偿值发送到校准量获取模块306中，从而将背隙补偿值限制在预设值的范围内。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，该计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行如下步骤：利用第一位移传感器获取电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取负载端的第二位移量；根据第一位移量与第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；根据背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可使得处理器执行如下步骤：利用第一位移传感器获取电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取负载端的第二位移量；根据第一位移量与第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；根据背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
如图4所示，在一个实施例中，一种背隙误差补偿的系统500包括电机502，负载端504，传动机构506，其中电机502通过传动机构506与负载端504相连接，电机502通过传动机构506驱动负载端504进行运动，传动机构506可以是丝杆传动机构，齿轮传动机构等，上述背隙误差补偿的系统500还包括：
第一位移传感器512，设置在电机502上，用于测量电机502输出的位移量。
具体地，第一位移传感器512设置在电机502上，第一位移传感器512可以是编码器、霍尔传感器、电感传感器等位移传感器，第一位移传感器512通常具有达到较高的分辨率和线性度，稳定性也较好，第一位移传感器512用于测量电机输出的第一位移量，第一位移量即电机控制负载端运动的指令位移量，在系统对背隙误差进行补偿后，第一位移传感器512还获取校准位移量，此校准位移量与负载端504实际位移量相同，从而根据校准位移量对负载端504进行位置控制，而且由于第一位移传感器512的特性，可以实现高精度和平稳的控制。
第二位移传感器514，设置在负载端504上，用于测量负载端504的位移量。
具体地，第二位移传感器514设置在负载端504上，第二位移传感器514可以是编码器、霍尔传感器、电感传感器等位移传感器，负载端504由于空间等应用场所的限制，安装位移传感器比较困难，所以相较于电机502上的第一位移传感器512，设置在负载端504的第二位移传感器514的位置分辨率和精度较低，第二位移传感器514用于测量负载端504的第二位移量，第二位移量即负载端504受电机502驱动进行运动的实际位移量。
处理器516，分别与第一位移传感器512和第二位移传感器514通讯连接，用于根据相同预设时间内电机502输出的位移量和负载端504的位移量获取背隙补偿值，并根据背隙补偿值获取第一位移传感器512的校准位移量。
具体地，处理器516分别与第一位移传感器512和第二位移传感器514通讯连接，在预设的时间内，第一位移传感器512测量的第一位移量和第二位移传感器514测量的第二位移量发送到处理器516中，处理器516对二者进行计算处理得到系统的背隙补偿值，通过背隙补偿值可以对第一位移传感器512进行调节，或者直接对第一位移传感器512测量的位移量进行补偿，从而使得第一位移传感器512所测量的指令位移量为校准位移量，此校准位移量与负载端504的实际位移量相等，使的第一位移传感器512获取的校准位移量与负载端504的实际位移量相同，从而实时消除当前系统的背隙误差以及实现对负载端504的位置控制。
上述背隙误差补偿的系统可以是放射医学中的多叶光栅(Multi-leavecollimators，简称MLC)系统，多叶光栅是一种在放疗设备中用来产生适形辐射野的机械运动部件，多叶光栅系统包括辐射源以及多组用于遮挡放射线的钨合金光栅叶片，钨合金光栅叶片一般可以是120片，通过计算机控制多个微型电机通过传动机构独立驱动每个叶片进行运动，从而改变射野的大小与形状，达到射野动态或静态成形的目的，针对多叶光栅的每个叶片单元，上述背隙误差补偿的方法可以用于消除其中传动机构中背隙的影响，并能够对叶片实现高精度和平稳的位置控制。
如图5所示，在一个具体的实施例中，一种背隙误差补偿的多叶光栅单元600，包括电机602、叶片604、丝杆传动机构606、箱体608、编码器612、霍尔传感器614以及处理器616。其中电机602通过丝杆传动机构606与叶片604相连接，叶片604设置在箱体608中，电机602可以通过丝杆传动机构606驱动叶片604在箱体608中运动，编码器612设置在电机602上，霍尔传感器614设置在叶片604上，处理器616可通过有线或无线的方式分别与编码器612和霍尔传感器614通讯连接。
具体地，多叶光栅单元600工作时，计算机控制电机602驱动叶片604运动，电机602用于将电能转化为机械能，通过丝杆传动机构606驱动负载叶片604在箱体608内进行运动，由于制造误差等原因，丝杆传动机构606中丝杆啮合存在反向间隙，因此电机602驱动叶片604进行往返运动时，丝杠转动但丝母要等间隙消除后才能运动，从而引入了背隙误差，在本实施例中，通过结合使用电机602上设置的编码器612和叶片604上设置的霍尔传感器614，将测量得到的数据通过处理器616进行处理得到背隙补偿值，并根据背隙补偿值获取编码器612的校准位移量，从而实时地对系统的背隙误差进行补偿，而且能够实现对叶片604进行高精度和平稳的位置控制。
如图6所示，针对图5实施例中的多叶光栅单元600，一种背隙误差补偿方法具体包括以下步骤：
步骤S202：利用编码器测量电机输出的第一位移量。
具体地，编码器612设置在电机602上，电机602端设置的编码器612通常可以达到较高的位置分辨率，利用编码器612测量出电机602的第一位移量X1，第一位移量X1是电机602输出的指令位移量，由于丝杆传动机构606中存在背隙误差，所以此指令位移量并不能使叶片604进行相同的实际位移。
步骤S204：利用霍尔传感器测量叶片的第二位移量。
具体地，霍尔传感器614设置在叶片604上，相较于电机602上的编码器612，叶片604上安装的霍尔传感器614的位置分辨率和精度较低，稳定性也较差，所以不能直接用来对叶片604进行位置控制，利用霍尔传感器614测出叶片604的第二位移量X2，第二位移量X2是叶片604受电机602驱动进行运动的实际位移量。
步骤S206：将第一位移量与第二位移量进行相减运算得到差值。
具体地，由于系统中背隙误差的存在，所以步骤S202中测量的第一位移量X1与步骤S204中测量的第二位移量X2，即电机602的指令位移量与叶片604的实际位移量并不相同，处理器616接收上述第一位移量X1与第二位移量X2之后，将第一位移量X1与第二位移量X2进行相减运算，得到的计算结果差值△X。
步骤S208：将差值和背隙上限值进行比较，并选择其中绝对值较小的作为背隙补偿值。
具体地，由于叶片604上的霍尔传感器614的稳定性不是很好，如果使用霍尔传感器614不稳定时测量得到的第二位移值量X2计算背隙补偿值C，可能会出现结果不准确，甚至补偿值过大，导致比如霍尔传感器614被射线照射损坏等意外情况。因此需要对背隙补偿值C进行限制，在系统中存储一个背隙上限值Xmax，此背隙上限值Xmax应该小于系统中背隙误差能够达到的最大值，可以是通过多次实际测量得到，比如对传动机构的背隙值进行五十次测量，并从得到的测量值的平均值和最大值之间选取一个中间值作为背隙上限值Xmax。处理器616通过比较差值△X与预设值Xmax的绝对值大小，并选择其中绝对值较小的一个作为背隙补偿值C，其中当差值△X与预设值Xmax的绝对值相等时，可以选择差值△X和预设值Xmax中任意一个作为背隙补偿值C，这样背隙补偿值C就被限制在背隙上限值的范围内，避免了霍尔传感器614不稳定造成意外情况。
步骤S210：根据背隙补偿值计算出系统的零点偏置。
具体地，步骤S208中得到的背隙补偿值C即当前系统中的丝杆传动机构606的背隙所造成的位移误差，处理器616根据此背隙补偿值C可以计算出当前系统的零点偏置S，零点偏置S可以用来调节编码器612的测量原点，使其相对于多叶光栅系统600的机械零点在指定范围内移动。
步骤S212：利用偏置调节编码器，使编码器获取校准位移量。
具体地，处理器616将步骤S210中计算出的零点偏置S加入到编码器612中，从而使编码器612的原点移动到合适位置，利用调节后的编码器612获取当前的校准位移量，此校准位移量与叶片604的实际位移量相同，即能反馈叶片604的实际位置，从而消除了系统中的背隙误差。
步骤S214：根据校准位移量对叶片进行位置控制。
具体地，根据步骤S612中调节后的编码器612获取当前的校准位移量，并根据此校准位移量对叶片604进行位置控制，相对于使用霍尔传感器614对叶片604进行位置控制，通过调节后的编码器612获取的校准位移量反馈实际位置从而对叶片604进行控制无迟滞现象，且由于编码器612具有较高的位置分辨率和线性度，因此可以实现对叶片604高精度和平稳的位置控制。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，该计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行如下步骤：利用编码器测量电机输出的第一位移量；利用霍尔传感器测量叶片的第二位移量；将第一位移量与第二位移量进行相减运算得到差值；将差值和背隙上限值进行比较，并选择其中绝对值较小的作为背隙补偿值；根据背隙补偿值计算出系统的零点偏置；利用零点偏置调节编码器，使编码器获取校准位移量；根据校准位移量对叶片进行位置控制。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可使得处理器执行如下步骤：利用编码器测量电机输出的第一位移量；利用霍尔传感器测量叶片的第二位移量；将第一位移量与第二位移量进行相减运算得到差值；将差值和背隙上限值进行比较，并选择其中绝对值较小的作为背隙补偿值；根据背隙补偿值计算出系统的零点偏置；利用零点偏置调节编码器，使编码器获取校准位移量；根据校准位移量对叶片进行位置控制。
上述对于计算机可读存存储介质及计算机设备的限定可以参见上文中对于方法的具体限定，在此不再赘述。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于一计算机可读取存储介质中；上述的程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，上述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，简称ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，简称RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种背隙误差补偿的方法，应用于电机通过传动机构驱动负载端运动的过程中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；
根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；
根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值，包括：
计算所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值；
将所述差值与预设的背隙上限值进行比较，并将所述差值和所述背隙上限值两者中绝对值较小的作为所述背隙补偿值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述传动机构进行多次测量操作，以得到多个背隙测量值；
所述背隙上限值大于所述多个背隙测量值的平均值，且小于所述多个背隙测量值的最大值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述校准位移量，利用所述第一位移传感器对所述负载端进行位置控制。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一位移传感器为编码器，所述第二位移传感器为霍尔传感器。
6.一种背隙误差补偿的装置，其特征在于，所述装置包括：
位移量获取模块，用于利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；
补偿值确定模块，用于根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；
校准量获取模块，用于根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述补偿值确定模块包括：
差值计算单元，用于将所述第一位移量与所述第二位移量进行相减运算得到两者的差值；
补偿值选择单元，用于将所述差值与预设的背隙上限值进行比较，并选择所述差值和所述背隙上限值两者中绝对值较小的作为所述背隙补偿值。
8.一种背隙误差补偿的系统，所述系统包括电机，负载端，传动机构，所述电机通过所述传动机构驱动所述负载端运动，其特征在于，所述系统还包括：
第一位移传感器，设置在所述电机上，用于获取所述电机所输出的位移量；
第二位移传感器，设置在所述负载端上，用于获取所述负载端的位移量；
处理器，分别与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器通讯连接，用于根据相同预设时间内所述电机所输出的位移量和所述负载端的位移量获取背隙补偿值，并根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
9.一种放射治疗设备，包括辐射源及用于产生适形辐射野的的多叶光栅，所述多叶光栅包括多个光栅叶片，光栅叶片在电机的驱动下沿着指定路径移动，其特征在于，还包括：
第一位移传感器，设置在所述电机上，用于获取所述电机所输出的位移量；
第二位移传感器，设置在所述光栅叶片上，用于获取所述光栅叶片的位移量；
处理器，分别与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器通讯连接，用于根据相同预设时间内所述电机所输出的位移量和所述光栅叶片的位移量获取背隙补偿值，并根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现权利要求1至5中任意一项所述方法的步骤。
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