CN108737579A - 网络型执行机构模块的状态数据包传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，包括指令数据包传送步骤，由所述主装置通过所述通信总线将包括与各个执行机构模块对应的多个ID的指令数据包批量传送到所述执行机构模块中；以及状态数据包传送步骤，由各个执行机构模块对通过所述通信总线传送过来的所述指令数据包进行检查并生成与上述所检查的指令数据包对应的状态数据包之后再通过所述通信总线将所述状态数据包传送到所述主装置中。本发明能够使各个执行机构模块根据自身的ID（编号）在等待一定的时间之后再向主装置自动传送自身的状态数据包，而且当指令数据包中包含状态回传指令时，能够将接收到指令数据包时的状态变量值保存在状态数据包中并对其进行传送。

Description

网络型执行机构模块的状态数据包传送方法

技术领域

本发明涉及一种数据包的传送方法，具体涉及一种网络型执行机构模块的状态数据包传送方法（METHOD FOR TRANSMITTING STATE PACKET OF NETWORK STRUCTURE-BASEDSERVO），更具体地涉及一种从通过同一个通信总线依次连接到同一个主装置中的多个网络型执行机构模块接收状态数据包的方法。

背景技术

近年来伴随着机器人工程学的不断发展，原来被适用于特定产业用途的机器人工程学机制正在逐步与其他产业领域实现接轨。因此，如家用清洁机器人、编程培训用机器人以及玩具用机器人等家用、教育用以及娱乐用等各种不同用途的机器人被大量生产。

对在机器人中所使用的驱动用电机即执行机构模块进行控制的技术，是在如上所述的机器人领域中得以实现快速发展的核心技术之一。执行机构模块是由驱动部、传感器部、网络部以及控制部在同一个模块内部一体形成，而多个执行机构模块将以多支路方式连接而构成一个执行机构网络。执行机构模块是被主装置进行控制，主装置通过同一个通信总线与执行机构模块连接。为了实现有效的网络通信，需要通过对内置在执行机构模块中的控制表中的数据而对执行机构模块进行控制。

对于在一个机器人的内部安装几个至几十个执行机构模块的机器人，为了能够在对各个执行机构模块进行准确控制的同时对所有执行机构模块以相互关联的状态进行有机性控制，需要使用一种高级的控制机制。

因为有多个执行机构模块被连接到同一个主装置中，因此为了对多个执行机构模块以相互关联的状态进行控制，需要能够同时或依次地对多个执行机构模块进行非常准确的控制。

为此，在大韩民国注册专利第10-0846177号中公开了一种当有需要同时执行的指令被输入到指令数据包中时，首先对相关的指令进行保存，并在有执行指令被输入到指令数据包中之后再对所保存的相关指令进行批执行的网络型执行机构模块。

这是一种首先将指令传送到各个执行机构模块中并对其进行保存，接下来再通过批量发送执行指令而实现同时执行的技术。

但是，因为如上所述的方式需要在传送指令协议之后再次传送执行协议，因此具有其执行机构模块的数量越多时通信负载量就会变得越大且控制周期变得越长（控制速度变得越慢）的问题。

因此，需要设计出一种能够减少一个主装置与多个执行机构模块（1:n通信结构）之间的数据量的协议。

现有的协议通常以1:1通信方式进行设计，图1是对1:1通信方式下的主装置与多个执行机构模块之间的协议传送状态进行图示的示意图。

如图1所示，第0号执行机构模块到第n-1号执行机构模块的n个执行机构模块分别以1:1的方式连接到同一个主装置中。当第0号执行机构模块到第n-1号执行机构模块依次从主装置接收到指令数据包时，将向主装置回传与其对应的状态数据包。此时，为了防止出现通信障碍，在成功传送与某一个执行机构模块相关的指令数据包之后，成功接收到指令数据包的执行机构模块将向主装置传送状态数据包。而在成功传送某一个执行机构模块相关的状态数据包之后，主装置将按照ID编号的顺序向下一顺序的执行机构模块传送指令数据包。即，基于协议的数据包传送如图1所示，将按照① ～⑧的顺序依次执行。

但是，如上所述的方式需要在第0号执行机构模块到第n-1号执行机构模块之间形成应答时间差Rt，而如上所述的应答时间差（工作延迟）必然会在执行机构模块的数量增加时随之增加。

为此，在大韩民国注册专利第10-1300174中公开了一种在一个主装置与多个执行机构模块之间的1:n通信方式。

图2是对大韩民国注册专利第10-1300174中所公开的技术中通过同一个通信总线连接到主装置中的多个执行机构模块之间的协议传送状态进行图示的示意图。

如图2所示，从同一个主装置向第0号执行机构模块到第n-1号执行机构模块的n个执行机构模块同时批量传送指令数据包（①）。图2中的各个执行机构模块，将从同时传送过来的指令数据包中根据自身的ID编号接收与自身对应的指令，然后生成与其对应的状态数据包并传送到主装置中（②，④，⑥，⑧）。

在传送状态数据包时，将按照第0号执行机构模块到第n-1号执行机构模块的顺序依次进行传送。此时，在第0号执行机构模块传送状态数据包时，第1号执行机构模块将对第0号执行机构模块的状态数据包的传送状态进行监视（③），从而在第0号执行机构模块的状态数据包传送完成之后再对自身的状态数据包进行传送（④）。此外，在第1号执行机构模块传送状态数据包时，下一顺序的执行机构模块将对第1号执行机构模块的状态数据包的传送状态进行监视（⑤），而如上所述的传送状态监视（③，⑤，⑦）会在第1号执行机构模块到第n-1号执行机构模块中依次执行。

借此，在大韩民国注册专利第10-1300174号中公开了一种用于使图1所示的技术中所存在的应答时间差趋近于0（零）的技术，但是因为所应答的各个执行机构模块的状态变量会分别发生与监控时间相同的延迟，因此会导致回传值的时间点不同的问题，而且还会导致因为执行机构模块的监控（监视）而造成的计算负载量增加的问题。此外，上述方法在通信总线与执行机构模块之间执行相互通信时只能以半双工（Half duplex）通信方式工作，并不能适用于全双工（Full duplex）通信方式。

即，如上所述的结构在执行机构模块的数量增加时同样会导致应答时间差Rt的增加，因此同样必然会导致执行机构模块之间的同时控制延迟时间（应答时间差）的增加。此外，还会因为整体的发送字节数的增加而导致通信负载量的大幅度增加。此外，还会因为全部执行机构模块的状态数据包传送时间的增加而导致控制周期的变长，而控制周期的变长将会导致不利于实现精确控制的问题。

即，在连接到主装置中的执行机构模块的数量越多时控制周期也将变得越长，因此急需开发出一种即使是在执行机构模块的数量较多的状态下也能够减少数据量且既能够适用于半双工通信也能够适用于全双工通信的创新性的协议。

在先技术文献

专利文献

（专利文献1）大韩民国注册专利第10-0846177号

（专利文献2）大韩民国注册专利第10-1300174号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，它能够当从通过同一个通信总线依次连接到同一个主装置中的多个执行机构模块接收所回传的状态数据包时，首先为多个执行机构模块依次分配从“第0号”ID到“第n-1号”ID的ID编号之后再计算出从一个执行机构模块向主装置传送状态数据包时所需要的“状态传送时间”，接下来使各个执行机构模块在经过自身的“ID编号”乘以“状态传送时间”的时间之后再自动地对自身的状态数据包进行传送。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，其能够在执行机构模块将与从主装置传送过来的指令数据包相关的状态数据包重新回传到主装置中时，如果指令数据包中包含执行机构模块的状态回传指令，则执行机构模块将接收到指令数据包时的自身的状态变量值保存到用于对如位置值、扭矩值以及温度值等状态变量进行保存的传送状态变量中，并在对自身的状态数据包进行回传时将保存有上述传送状态变量值的状态数据包回传到主装置中。

本发明所要解决的又一技术问题是提供一种网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，其既能够适用于半双工通信也能够适用于全双工通信。

为解决上述技术问题，本发明网络型执行机构模块的状态数据包传送方法的技术解决方案为：

包括：指令数据包传送步骤，由所述主装置通过所述通信总线将包括与各个执行机构模块对应的多个ID的指令数据包批量传送到所述执行机构模块中；以及，状态数据包传送步骤，由各个执行机构模块对通过所述通信总线传送过来的所述指令数据包进行检查并生成与上述所检查的指令数据包对应的状态数据包之后再通过所述通信总线将所述状态数据包传送到所述主装置中；其中，所述各个执行机构模块，是在经过了一个执行机构模块通过所述通信总线传送状态数据包时所需要的状态传送时间“Dt”乘以自身的“ID”值的时间（“Dt”דID”）之后再通过所述通信总线自动地对自身的状态数据包进行传送。

在另一实施例中，所述ID，是由包括“第0号”到“第n-1号”的n个自然数构成。

在另一实施例中，当所述指令数据包中包括状态回传指令时，所述执行机构模块将接收到指令数据包时的自身的状态变量值保存到传送状态变量中，并将保存有所述状态变量值的所述传送状态变量包含到自身的状态数据包中进行传送。

在另一实施例中，所述状态变量值，包括所述执行机构模块的位置值、扭矩值、速度值以及温度值中的至少一个。

在另一实施例中，所述执行机构模块，在通过网络部接收指令数据包时，根据所接收到的指令数据包使驱动部的电机开始工作，并通过由至少一个传感器构成的传感器部对所述电机的工作状态进行监测，并通过控制部对所述驱动部的工作状态以及所述传感器部的监测信息进行识别以及控制；

而当所述所接收到的指令数据包中包括状态回传指令时，所述控制部根据所识别以及控制的信息为基础生成状态数据包，然后通过所述网络部将所生成的所述状态数据包传送到所述主装置中。

通过如上所述的适用本发明的网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，本发明能够实现如下所述的效果：

首先，能够在通过同一个通信总线从同一个主装置向多个执行机构模块传送指令数据包时，通过在同一个协议中包括对全部执行机构模块的批量指令进行传送，从而将现有的方式中因为指令数据包的单独传送而导致的执行机构模块之间的应答时间差（同时控制延迟时间）最小化（几乎接近于零）。

此外，能够使得各个执行机构模块在经过对指令数据包做出状态数据包应答时的状态传送时间“Dt”乘以执行机构模块自身的“ID”的时间之后再自动地对自身的状态数据包进行传送而并不需要像现有的方式一样在各个执行机构模块中对前一个（前一顺序）执行机构模块的状态数据包的传送完成与否进行监控，从而减少整体的发送字节数并借此降低通信负载量。

此外，能够通过缩短传送状态数据包时的整体发送时间而缩短控制周期，从而提升其控制速度并借此实现更加精确的控制。

此外，能够通过由包括“第0号”到“第n-1号”的n个自然数构成ID，从而利用各个执行机构模块的ID信息实现自动依次传送。

此外，能够通过对接收到指令数据包时的状态变量值进行保存并将其包含在状态数据包中进行传送，从而掌握多个执行机构模块在相同时间点下的状态变量值。

此外，能够通过各个执行结构模块的如位置、扭矩、速度以及温度等状态变量值，轻易地掌握各个执行机构模块的当前状态。

此外，能够通过1:n通信结构确保其协议的逻辑一致性并利用指令报头（CmdHeader）预测协议的大小，还能够借助于较少的发送数据量改善通信速度达200%以上并对执行读/写指令时的执行机构模块之间的指令执行延迟现象最小化。

因此，本发明能够使各个执行机构模块根据自身的ID（编号）在等待一定的时间之后再向主装置自动传送自身的状态数据包，而且当指令数据包中包含状态回传指令时，能够将接收到指令数据包时的状态变量值保存在状态数据包中并对其进行传送。

附图说明

本领域的技术人员应理解，以下说明仅是示意性地说明本发明的原理，所述原理可按多种方式应用，以实现许多不同的可替代实施方式。这些说明仅用于示出本发明的教导内容的一般原理，不意味着限制在此所公开的发明构思。

结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与上文的总体说明和下列附图的详细说明一起用于解释本发明的原理。

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：

图1是对现有的1:1通信方式中的主装置与多个执行机构模块之间的状态应答进行图示的概念图；

图2是对现有的1:n通信方式中因为执行机构模块的监控而导致的延迟状态应答进行图示的概念图；

图3是对适用本发明的通过同一个通信总线连接到主装置中的多个执行机构模块之间的指令数据包以及状态数据包的传送状态进行图示的概念图；

图4是对适用本发明的在接收到状态值回传指令时将回传指令接收时间点下的执行机构模块的状态变量值保存到传送状态变量中进行传送的过程进行概要性图示的步骤图；

图5是对适用本发明的仅体现出位置变化量值的协议的实施例进行图示的示意图。

具体实施方式

接下来，将结合幅度对适用本发明的一部分实施例进行详细的说明。需要注意的是，在为各个附图中的构成要素分配参考符号时，对于相同的构成要素，即使是被标记在不同的附图上也尽可能地分配了相同的参考符号。此外，在对适用本发明的实施例进行说明的过程中，如果判定对相关的公知构成或功能的具体说明可能会有碍于理解适用本发明的实施例，则将省略与其相关的详细说明。

此外，在对适用本发明的实施例中的构成要素进行说明的过程中，可能会使用如第1、第2、A、B、（a）、（b）等术语。如上所述的术语只是用于对一个构成要素与其他构成要素进行区别，相关构成要素的本质、次序或顺序等并不会因为上述术语而受到限定。当记载为某个构成要素与其他构成要素“连接”、“结合”或“接触”时，上述构成要素能够与上述其他构成要素直接连接或解除，还能够理解为在各个构成要素之间还有其他构成要素被“连接”、“结合”或“接触”。

首先，本发明涉及一种从通过同一个通信总线依次连接到同一个主装置中的多个网络型执行机构模块接收状态数据包的方法。在本发明中，协议的基本结构采用1:n通信方式。

适用于本发明中的执行机构模块，包括：驱动部，用于对电机进行驱动；传感器部，由用于对执行机构模块的工作状况进行监测的至少一个传感器构成；控制部，通过连接到上述驱动部以及传感器部而对驱动部以及传感器部的工作进行识别/控制；以及，网络部，用于提供与上述控制部以及主装置的接口；其中，因为上述驱动部、传感器部、控制部以及网络部属于公知技术，因此将省略与其相关的详细说明。

执行机构模块的大致的工作状态如下所述：

执行机构模块在通过网络部接收指令数据包时，根据所接收到的指令数据包使驱动部的电机开始工作，并通过由至少一个传感器构成的传感器部对电机的工作状态进行监测，并通过控制部对驱动部的工作状态以及传感器部的监测信息进行识别以及控制。

此时，当所接收到的指令数据包中包括状态回传指令时，控制部根据所识别以及控制的信息为基础生成状态数据包，然后通过网络部将所生成的状态数据包传送到主装置中。

图3是对适用本发明的通过同一个通信总线连接到主装置中的多个执行机构模块（在附图中记载为“伺服器（Servo）”）之间的指令数据包以及状态数据包的传送状态进行图示的概念图。

接下来，将结合图3对适用本发明的网络型执行机构模块的状态数据包传送方法进行更为详细的说明。

适用本发明的网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，包括指令数据包传送步骤以及状态数据包传送步骤。

在指令数据包传送步骤中，将由主装置向多个执行机构模块批量传送指令数据包（①）。执行机构模块由伺服器（Servo）0到伺服器（Servo）n-1的“n”个构成。

即，主装置生成包括与各个执行机构模块对应的多个ID以及各ID指令的指令数据包，并通过同一个通信总线将包括上述所生成的指令数据包的协议批量传送到执行机构模块中。

被传送到多个执行机构模块中的协议以下述表1的结构构成：

表1

首先，被传送到多个执行机构模块中的协议，包括报头（Header）、ID部分（IDpart）、指令（Command）以及校验和（CheckSum）。一个指令（Command）值由“k-o”的字节数构成。

“k”代表被传送到一个执行机构模块中的数据包的字节数。英文“o”代表报头（Header）+ID部分（IDpart）+校验和（CheckSum）即除指令（Command）之外的开销字节数。

因为包括从执行机构模块0到执行机构模块n-1的“n”个执行机构模块，因此由指令（Command）0～指令（Command）n-1构成的数据包的总字节数为“n×k”。此时，因为报头（Header）、ID部分（IDpart）以及校验和（CheckSum）信息仅包括一次而指令（command）值是由n个构成，因此其整体字节数为“(k-o) ×n+o”。

因此，在假定k=6[byte]、o=3[byte]、n=10、V（通信速度）= 11520[Byte/sec]时，则

表2

如上述表2所示，因为“Rt”被改善为0（零），因此多个执行机构模块之间的应答时间差被消除。此外，因为协议的整体发送字节数减少，因此其通信负载量也被降低。此外，因为用于对指令数据包协议即“PT 0～n-1”进行传送的整体发送时间（Tt）减少，因此其控制周期也被缩短，从而能够实现精确控制。

接下来，在状态数据包传送步骤中，由多个执行机构模块分别向主装置传送自身的状态数据包（②，③，④，⑤）。即，各个执行机构模块首先对通过同一个通信总线传送过来的指令数据包进行检查。接下来，各个执行机构模块生成与所检查的指令数据包对应的状态数据包。接下来，各个执行机构模块通过通信总线将包括所生成的状态数据包的协议传送到主装置中。

此时，各个执行机构模块，是在经过了一个执行机构模块通过通信总线传送状态数据包时所需要的状态传送时间“Dt”乘以自身的“ID”值的时间（“Dt”דID”）之后再通过通信总线自动地对自身的状态数据包进行传送。为了能够利用执行机构模块自身的ID值在延迟一定的时间之后进行传送，可以预先在执行机构模块中进行设定或者在指令数据包中包括与其相关的通信指令之后再进行传送。

因为需要使用同一个通信总线，因此能够通过采取如上所述的在延迟与自身的ID值对应的时间之后再进行传送的方式，避免与其他执行机构模块发生通信混乱现象。而且，还能够解决在现有的方式中需要对之前的执行机构模块的通信状态进行监控的问题。

ID是由包括“第0号”到“第n-1号”的n个自然数构成。借此，第一个“伺服器（Servo）0”因为其自身的ID值为0（零），因此将会无延迟地立即进行传送，而从第二个“伺服器（Servo）1”开始，将在延迟与自身的ID呈正比的时间之后再进行传送，借此能够避免在各个执行机构模块之间发生通信混乱现象。

图4是对适用本发明的在接收到状态值回传指令时将回传指令接收时间点下的执行机构模块的状态变量值保存到传送状态变量中进行传送的过程进行概要性图示的步骤图。

在执行机构模块的状态变量中，包括实时发生变动或不发生变动的变量。执行机构模块的位置值或扭矩值等，属于实时变动较多的变量。在对实时变动较多的变量进行读取或写入（读或写）时，需要对n个执行机构模块在相同时间点下的值进行处理。

因此，在接收到如上所述的批量指令协议之后，如果指令数据包中包括状态回传指令，则各个相应的执行机构模块会将接收到指令数据包的时间点下的自身的状态变量值保存到传送状态变量中。执行机构模块会在经过如上所述的自身的“ID”דDt”的时间之后，在将传送状态变量值包含在自身的状态数据包中的状态下通过通信协议传送到主装置中。

状态变量值能够包括执行机构模块的位置值、扭矩值、速度值以及温度值中的至少一个。“Dt”是为了避免在各个执行机构模块回传状态数据包时发生通信冲突现象，足以使与上一个“ID”对应的执行机构模块向主装置完成发送的等待时间。

因为会按照如上所述的方式对接收到状态回传指令的时间点下的各个执行机构模块的状态变量值进行保存之后再进行传送，因此主装置能够掌握相同时间点下的各个执行机构模块的状态变量值。

此外，当有效指令数据包中还包含其他指令时，将以预先设定的状态执行。

如表3所示是适用本发明的1:n通信方式中仅对状态变量中与位置值相关的变化量进行传送的情况下的协议总字节数；

表3

如表4所示是现有的1:1通信方式中仅对状态变量中与位置值相关的变化量进行传送的情况下的协议总字节数；

表4

接下来，通过对表3与表4的比较进行详细的说明：

在执行机构模块控制中，最频繁地反复使用的状态变量指令为位置值传送指令。因此，如何提升与该指令相关的效率显得尤为重要。

为此，当上述状态回传指令为与位置值相关的状态回转指令时，能够在将仅要求提供上述多个执行机构模块的位置变化量值的状态回传指令保存到上述指令数据包协议中之后进行传送。

即，在将要求提供从ID 0到ID n-1的位置值相关的变化量的状态回传指令保存到批量指令数据包中之后进行传送。目标位置值通常需要以2个字节进行表示，但是变化量仅通过1个字节就足以进行表示，因此能够减少其整体传送字节数。

此外，因为序列号会连续重复使用0～99，因此在对其进行接收的执行机构模块因为特定序列号的数据丢失而无法对其位置变化量值进行识别的情况下，能够通过上一次接收到的序列号以及下一次接收到的序列号的位置变化量值，对所丢失的位置变化量值进行补偿。例如，当序列号为99的位置变化量值发生丢失时，如果上一次接收到的序列号为99的位置变化量值为“7”，而下一次接收到的序列号为99的位置变化量值为“9”，则因为将“7”加“9”的值“16”除以“2”时所得到的值为“8”，因此能够将所丢失的位置变化量值补偿为“8”。

在表3和表4中，序列号默认为“0xFF”，而“n”代表执行机构模块的数量。在对位置变化量进行传送时，按照“0x00”～“0x07”的顺序依次反复增加一。校验和是对包括序列号在内的所有字节进行异或（Exclusive OR）运算的结果。之所以使序列号每次增加一，是为了对如上所述的位置变化量值进行补偿。

如表4所示，在1:1通信方式的目标位置值写入操作中，将为序列号、指令索引（CmdIndex）、起始ID、执行机构模块的数量（伺服器的数量）以及校验和各分配1个字节（共计5个字节）。此外，将为指令参数（CmdPara）值分配2个字节，而执行机构模块的数量n为10。因此，协议的整体通信字节数为：

(5 + 2) × 10(n) = 70个字节。

与此不同，如表3所示，在1:n通信方式的目标位置值写入操作中，将在一个协议上包括全部指令参数（CmdPara）。为序列号、指令索引（CmdIndex）、起始ID、执行机构模块的数量以及校验和各分配1个字节（共计5个字节）。此外，在指令参数（CmdPara）值中将包括与10个执行机构模块相关的各2个字节的指令。因此，协议的整体通信字节数为：

2 × 10(n) + 5 = 25个字节。

可以发现，当以上述70个字节为基准时，总字节数减少到了约36%。

此外，在本发明所提供的1:n通信方式的目标位置值写入操作中，将为序列号、指令索引（CmdIndex）、起始ID、执行机构模块的数量以及校验和各分配1个字节（共计5个字节）。此外，在指令参数（CmdPara）值中将包括与10个执行机构模块相关的各1个字节的指令。因此，协议的整体通信字节数为：

10(n) + 5 = 15个字节。

可以发现，当以上述70个字节为基准时，总字节数减少到了约21%。

此外，在1:1通信方式的状态位置读取操作中，将为序列号、指令索引（CmdIndex）、起始ID、执行机构模块的数量以及校验和各分配1个字节（共计5个字节）。在对执行机构模块的状态进行读取时，将为指令参数（CmdPara）值分配0个字节。因为执行机构模块的数量为10，因此协议的整体通信字节数为，

5 × 10(n) = 50个字节。

但是，在1:n通信方式的状态位置读取操作中，在一个协议上包括全部指令参数（CmdPara），但是因为会在对执行机构模块的状态进行读取时为指令参数（CmdPara）值分配0个字节，因此只需要为序列号、指令索引（CmdIndex）、起始ID、执行机构模块的数量以及校验和各分配1个字节即只需要共计5个字节。因此，可以发现当以上述50个字节为基准时，总字节数减少到了约10%。

此外，如果同时考虑从执行机构模块向主装置传送的状态应答数据包（状态数据包）的字节数，因为在1:1通信方式下的协议中会为ID信息、高位信息以及低位信息各分配1个字节，因此当执行机构模块的数量n = 10时，指令数据包以及状态数据包协议的总字节数将为80个字节。

但是，在1:1通信方式下的协议中会为ID信息、高位信息以及低位信息各分配1个字节，因此当执行机构模块的数量n = 10时，指令数据包以及状态数据包协议的总字节数将为35个字节。因此，可以发现当以80个字节为基准时，总字节数减少到了约44%。

此外，利用指令报头（CmdHeader）信息对数据包的长度进行预测的计算方法如下述公式所示：

c × n + 5

其中，c代表指令大小表（CmdSizeTbl），具体可以参阅表5，而n代表执行机构模块的数量。借此，能够利用指令报头（CmdHeader）对协议的大小进行预测。

如表5所示为适用本发明的指令索引（CmdIndex）表：

表5

接下来，对适用于主要指令数据包中的控制频率进行了检讨，其结果如下述表6所示：

表6

如表6所示，可以发现在1:n通信方式下的控制频率大于在1:1通信方式下的控制频率，而且在仅体现出位置变化量值时在1:n通信方式下的控制频率同样相对大于在一般的1:n通信方式下的控制频率。因此，通过本发明能够借助于较高的控制频率实现精确控制。

此外，如上所述的仅体现出位置变化量值的协议的实施例如图5所示。图5的（a）中对适用本发明的指令数据包的详细实施例进行了图示，图5的（b）中对适用本发明的状态数据包的详细实施例进行了图示。

此外，图5的（b）中所图示的状态数据包是与图5的（a）中的下部3个指令数据包对应生成的状态数据包。

在上述内容中，即使是将构成适用本发明之实施例的所有构成要素结合成一个或以结合工作的方式进行了说明，本发明也并不限定于如上所述的实施例。即，只要包含在本发明的目的范围内，上述所有构成要素能够选择性地结合成一个以上进行工作。此外，除非另有明确的相反记载，否则在上述内容中所记载的“包括”、“构成”或“具有”等术语只表示可能包括相关的构成要素，并不应该解释为排除其他构成要素，而使应该解释为还能够包括其他构成要素。除非另有明确的定义，包括技术性或科学性术语在内的所有术语的含义，与具有本发明所属技术领域之一般知识的人员所通常理解的含义相同。已在词典中做出定义的术语等常用术语应解释为与相关技术的上下文一致的含义，除非在本发明中做出明确的定义，否则不应解释为过于理想化或形式化的含义。

上述说明内容只是对本发明的技术思想进行的示例性说明，具有本发明所属技术领域之一般知识的人员能够在不脱离本发明的本质性特征的范围内做出各种修改以及变形。因此，在本发明中所公开的实施例只是用于对本发明的技术思想进行说明而非限定，本发明的技术思想的范围并不限定于如上所述的实施例。本发明的保护范围应通过下述权利要求书做出解释，与其同等范围内的所有技术思想应解释为包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，其特征在于：

在一种从通过同一个通信总线依次连接到同一个主装置中的多个网络型执行机构模块接收状态数据包的方法中，包括：

指令数据包传送步骤，由所述主装置通过所述通信总线将包括与各个执行机构模块对应的多个ID的指令数据包批量传送到所述执行机构模块中；以及，

状态数据包传送步骤，由各个执行机构模块对通过所述通信总线传送过来的所述指令数据包进行检查并生成与所检查的指令数据包对应的状态数据包之后再通过所述通信总线将所述状态数据包传送到所述主装置中；

其中，各个所述执行机构模块，是在经过了一个执行机构模块通过所述通信总线传送状态数据包时所需要的状态传送时间“Dt”乘以自身的“ID”值的时间之后再通过所述通信总线自动地对自身的状态数据包进行传送。

2.根据权利要求1所述的网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，其特征在于：所述ID，是由包括“第0号”到“第n-1号”的n个自然数构成。

3.根据权利要求1所述的网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，其特征在于：当所述指令数据包中包括状态回传指令时，所述执行机构模块将接收到指令数据包时的自身的状态变量值保存到传送状态变量中，并将保存有所述状态变量值的所述传送状态变量包含到自身的状态数据包中进行传送。

4.根据权利要求3所述的网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，其特征在于：所述状态变量值，包括所述执行机构模块的位置值、扭矩值、速度值以及温度值中的至少一个。

5.根据权利要求3所述的网络型执行机构模块的状态数据包传送方法，其特征在于：所述执行机构模块，

在通过网络部接收指令数据包时，根据所接收到的指令数据包使驱动部的电机开始工作，并通过由至少一个传感器构成的传感器部对所述电机的工作状态进行监测，并通过控制部对所述驱动部的工作状态以及所述传感器部的监测信息进行识别以及控制；

当所述所接收到的指令数据包中包括状态回传指令时，所述控制部根据所识别以及控制的信息为基础生成状态数据包，然后通过所述网络部将所生成的所述状态数据包传送到所述主装置中。