CN109108967B - 电机补偿方法、驱动器、机械臂关节模组及机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机补偿方法、驱动器、机械臂关节模组及机械臂，其中，该电机补偿方法包括：获取第一编码器检测到的代表电机的转子的角位移的第一位移信号，以及，获取第二编码器检测到的代表减速器的输出端的角位移的第二位移信号，其中，所述减速器的输入端与所述电机的转子连接；根据所述第一位移信号和所述第二位移信号驱动所述电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，更具体地，涉及一种电机补偿方法、一种驱动器、一种机械臂关节模组以及一种机械臂。
背景技术
目前，在工业生产和生活中，机器人技术发挥着越来越重要的作用。其中，机械臂作为机器人的一种，在现代化工业生产中，得到了广泛应用。机械臂关节模组作为机械臂的重要组成部分，通常包括电机、减速器、反馈装置、驱动器、制动器。
现有的机械臂通常采用单编码器作为反馈装置，并将单编码器安装在电机端。在机械臂工作过程中，该单编码器可以检测到电机的角位移，并将其检测到的电机的角位移反馈至驱动器，以完成电机的闭环控制。由于减速器长期使用后会产生累积误差，这种利用编码器反馈的电机的角位移，对电机位置进行闭环控制的方式，未考虑到减速器的累积误差的影响，影响了机械臂关节模组的工作精度。
因此，需要提供一种新的技术方案，针对上述现有技术中的技术问题进行改进。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于电机角位移补偿的新技术方案，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
根据本发明的第一方面，提供了一种电机补偿方法，包括：
获取第一编码器检测到的代表电机的转子的角位移的第一位移信号，以及，获取第二编码器检测到的代表减速器的输出端的角位移的第二位移信号，其中，所述减速器的输入端与所述电机的转子连接；
根据所述第一位移信号和所述第二位移信号驱动所述电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
可选地，所述根据所述第一位移信号和所述第二位移信号驱动所述电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移，包括：
根据所述第一位移信号和所述第二位移信号，得到所述电机的转子的角位移补偿量；
利用所述电机的转子的角位移补偿量和所述第一位移信号驱动电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
可选地，根据所述第一位移信号和所述第二位移信号，得到所述电机的转子的角位移补偿量，包括：
获取所述减速器的减速比；
根据所述减速器的减速比和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述减速器的输出端的设定的目标角位移；
将所述第二位移信号对应的所述减速器的输出端的角位移和所述设定的目标角位移进行作差处理，得到所述减速器的输出端的角位移补偿量；
根据所述减速器的输出端的角位移补偿量和所述减速器的减速比，得到所述电机的转子的角位移补偿量。
可选地，所述根据所述第一位移信号和所述第二位移信号得到所述电机的转子的角位移补偿量，包括：
获取所述减速器的减速比；
根据所述减速器的减速比和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述减速器的输出端的设定的目标角位移；
将所述第二位移信号对应的所述减速器的输出端的角位移和所述设定的目标角位移进行作差处理，得到所述减速器的输出端的角位移补偿量；
根据所述减速器的输出端的角位移补偿量、所述减速器的减速比和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量；
利用所述电机的转子的角位移补偿量驱动电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移，包括：
利用所述电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量驱动电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
可选地，所述根据所述第一位移信号和所述第二位移信号得到所述电机的转子的角位移补偿量，包括：
获取所述减速器的减速比；
根据所述减速器的减速比和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述减速器的输出端的设定的目标角位移；
将所述第二位移信号对应的所述减速器的输出端的角位移和所述设定的目标角位移进行作差处理，得到所述减速器的输出端的角位移补偿量；
根据所述第二位移信号对应的所述减速器的输出端的角位移和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述减速器的实际减速比；
根据所述减速器的输出端的角位移补偿量和所述减速器的实际减速比，得到所述电机的转子的角位移补偿量。
可选地，在得到所述减速器的输出端的角位移补偿量之后，所述方法还包括：
比较所述减速器的输出端的角位移补偿量和预设角位移补偿量，得到比较结果；
在所述比较结果为所述减速器的输出端的角位移补偿量超过所述预设角位移补偿量时，才执行得到所述电机的转子的角位移补偿量或者所述电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量的步骤。
根据本发明的第二方面，提供了一种驱动器，包括：
获取模块，用于获取第一编码器检测得到的、电机的转子的角位移的第一位移信号，以及，获取第二编码器检测得到的、减速器的输出端的角位移的第二位移信号，其中，所述减速器的输入端与所述电机的转子连接；
驱动模块，用于根据所述第一位移信号和所述第二位移信号驱动所述电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
根据本发明的第三方面，提供了一种驱动器，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据第一方面中任一项所述的方法。
根据本发明的第四方面，提供了一种机械臂关节模组，包括电机、减速器、第一编码器、第二编码器和如第二方面或第三方面所述的驱动器。
根据本发明的第四方面，提供了一种机械臂，包括至少一组如第四方面所述的机械臂关节模组。
本发明的一个实施例的有益效果在于，根据第一编码器检测到的代表电机的转子的角位移的第一位移信号，以及第二编码器检测到的代表减速器的输出端的角位移的第二位移信号，驱动电机动作，使得减速器的输出端的角位移能够达到设定的目标角位移，降低了减速器的输出端的定位误差。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明实施例的电机补偿方法的示意性流程图。
图2是根据本发明实施例的确定电机的转子的角位移补偿量的示意性流程图。
图3是根据本发明又一实施例的确定电机的转子的角位移补偿量的示意性流程图。
图4是根据本发明又一实施例的确定电机的转子的角位移补偿量的示意性流程图。
图5是根据本发明又一实施例的电机补偿方法的示意性流程图。
图6是根据本发明又一实施例的电机补偿方法的示意性流程图。
图7是根据本发明又一实施例的电机补偿方法的示意性流程图。
图8为根据本发明实施例的驱动器的示意性原理框图。
图9是根据本发明实施例的驱动器的硬件结构示意图。
图10是根据本发明实施例的机械臂关节模组的内部结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
<电机补偿方法实施例>
图1是根据本发明实施例的电机补偿方法的示意性流程图。
本发明实施例的电机补偿方法由驱动器实施。参照图1，电机补偿方法可以包括如下步骤：
步骤S1100，获取第一编码器检测到的代表电机的转子的角位移的第一位移信号，以及，获取第二编码器检测到的代表减速器的输出端的角位移的第二位移信号，其中，减速器的输入端与电机的转子连接。
步骤S1200，根据第一位移信号和第二位移信号驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
本发明实施例中，驱动器根据第一位移信号和第二位移信号，得到电机的转子的角位移补偿量，然后，利用电机的转子的角位移补偿量驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
在本发明的一个实施例中，驱动器接收到电机旋转指令后，根据第一编码器的反馈控制电机旋转，直至电机的转子产生该指令对应的角位移，以带动减速器转动，使得减速器的输出端产生一定角位移。由于减速器自身的累积误差的影响，使得当前减速器的输出端的角位移小于设定的目标角位移。因此，本发明实施例中，当电机的转子完成该指令对应的角位移后，利用图2示出的方法得到电机的转子的角位移补偿量。驱动器根据该电机的转子的角位移补偿量驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
参见图2，电机的转子的角位移补偿量可以包括如下步骤：
步骤S2100，获取减速器的减速比。
本发明实施例中，减速器的减速比预先存储在驱动器中。
步骤S2200，根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
基于以下计算式(1)，计算得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
P′2＝P1/i—计算式(1)，
其中，P1为第一位移信号对应的电机的转子的角位移，i为减速器的减速比，P′2为减速器的输出端的设定的目标角位移。
步骤S2300，将第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移进行作差处理，得到减速器的输出端的角位移补偿量。
基于以下计算式(2)，计算得到减速器的输出端的角位移补偿量。
ΔP2＝P′2-P2—计算式(1)，
其中，P2为第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移，ΔP2为减速器的输出端的角位移补偿量。
步骤S2400，根据减速器的输出端的角位移补偿量和减速器的减速比，得到电机的转子的角位移补偿量。
基于以下计算式(3)，计算得到电机的转子的角位移补偿量。
ΔP1＝ΔP2×i—计算式(3)，
其中，ΔP1为电机的转子的角位移补偿量。
在本发明的一个实施例中，驱动器接收到电机旋转指令后，控制电机旋转。在电机旋转过程中，驱动器可以实时接收到第一编码器反馈的第一位移信号和第二编码器反馈的第二位移信号。理想状态下，电机的转子每转动单位角度时，减速器的输出端按照减速比转动对应的角度。但是，由于减速器自身累积误差的影响，使得电机的转子每转动单位角度时，减速器的输出端按照减速比未能转动对应的角度。因此，本发明实施例中，当电机旋转过程中，根据第一编码器反馈的第一位移信号和第二编码器反馈的第二位移信号，利用图3示出的方法得到电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量。驱动器根据该电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
参见图3，电机的转子的角位移补偿量可以包括如下步骤：
步骤S3100，获取减速器的减速比。
本发明实施例中，减速器的减速比预先存储在驱动器中。
步骤S3200，根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
该步骤中减速器的输出端的设定的目标角位移是指在电机旋转过程中，电机的转子的当前角位移对应的减速器的输出端的目标角位移。
基于上述计算式(1)，计算得到减速器的输出端的设定的目标角位移ΔP2
步骤S3300，将第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移进行作差处理，得到减速器的输出端的角位移补偿量。
基于上述计算式(2)，计算得到减速器的输出端的角位移补偿量ΔP2。
步骤S3400，根据减速器的输出端的角位移补偿量、减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量。
基于以下计算式(4)，计算得到电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量。
P1per＝(ΔP2×i)/P1—计算式(4)，
其中，ΔP2为减速器的输出端的角位移补偿量，i为减速器的减速比，P1为第一位移信号对应的电机的转子的角位移，P1per为电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量。
本发明实施例中，驱动器接收到电机旋转指令后，驱动电机旋转。在电机旋转过程中，由于第一编码器可以实时将第一位移信号反馈至驱动器，以及第二编码器可以实时将第二位移信号反馈至驱动器，这样驱动器可以实时利用图3示出的方法得到电子的转子每转动单位角度时的单位补偿量。
本发明实施例中，在得到电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量之后，利用电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
例如，在得到电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量之后，在驱动器控制电机旋转时，电机的转子每转动单位角度时，还转动单位补偿量对应的角度，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
在本发明的一个实施例中，驱动器接收到电机旋转指令后，控制电机旋转。在电机旋转过程中，驱动器可以实时接收到第一编码器反馈的第一位移信号和第二编码器反馈的第二位移信号。理想状态下，电机的转子每转动单位角度时，减速器的输出端按照减速比转动对应的角度。但是，由于减速器自身的累积误差的影响，使得减速器的实际减速比和预存在驱动器中的减速比是不同的。因此，本发明实施例中，当电机旋转过程中，根据第一编码器反馈的第一位移信号和第二编码器反馈的第二位移信号，利用图4示出的方法得到电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量。驱动器根据该电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
参见图4，电机的转子的角位移补偿量可以包括如下步骤：
步骤S4100，获取减速器的减速比。
本发明实施例中，减速器的减速比预先存储在驱动器中。
步骤S4200，根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
该步骤中减速器的输出端的设定的目标角位移是指在电机旋转过程中，电机的转子的当前角位移对应的减速器的输出端的目标角位移。
基于上述计算式(1)，计算得到减速器的输出端的设定的目标角位移P1per。
步骤S4300，将第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移进行作差处理，得到减速器的输出端的角位移补偿量。
基于上述计算式(2)，计算得到减速器的输出端的角位移补偿量ΔP2。
步骤S4400，根据第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的实际减速比。
基于以下计算式(5)，计算得到减速器的实际减速比。
i实＝P2/P1—计算式(5)，
其中，P2为第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移，P1为第一位移信号对应的电机的转子的角位移，i实为减速器的实际减速比。
步骤S4500，根据减速器的输出端的角位移补偿量和减速器的实际减速比，得到电机的转子的角位移补偿量。
基于以下计算式(6)，计算得到电机的转子的角位移补偿量。
ΔP1＝ΔP2×i实—计算式(6)，
其中，ΔP2为减速器的输出端的角位移补偿量，ΔP1为电机的转子的角位移补偿量。
本发明实施例中，驱动器接收到电机旋转指令后，驱动电机旋转。在电机旋转过程中，由于第一编码器可以实时将第一位移信号反馈至驱动器，以及第二编码器可以实时将第二位移信号反馈至驱动器，这样驱动器可以实时得到减速器的实际减速比。再结合图4示出的方法，可以实时得到电子的转子的角位移补偿量。
在本发明的一个实施例中，在利用图2、图3或者图4示出的方法得到减速器的输出端的角位移补偿量之后，比较减速器的输出端的角位移补偿量和预设角位移补偿量，得到比较结果。
在比较结果为减速器的输出端的角位移补偿量超过预设角位移补偿量时，才执行得到电机的转子的角位移补偿量或者电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量的步骤。
<例子1>
图5是根据本发明实施例的电机补偿方法的另一种示意性流程图。
根据图5所示，该电机补偿方法可以包括以下步骤：
步骤S5100，驱动器接收电机旋转指令后，根据第一编码器的反馈控制电机旋转，直至电机的转子产生该指令对应的角位移。
步骤S5200，在电机的转子产生该指令对应的角位移时，驱动器获取第一编码器检测到的代表电机的转子的角位移的第一位移信号、第二编码器检测到的代表减速器的输出端的角位移的第二位移信号、减速器的减速比。
步骤S5300，驱动器根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
基于上述计算式(1)，计算得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
步骤S5400，驱动器根据第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移，得到减速器的输出端的角位移补偿量。
基于上述计算式(2)，计算得到减速器的输出端的角位移补偿量。
步骤S5500，判断减速器的输出端的角位移补偿量是否超过预设角位移补偿量。
若步骤S5500的判断结果为是时，执行步骤S5600，驱动器根据减速器的输出端的角位移补偿量和减速器的减速比，得到电机的转子的角位移补偿量。
基于上述计算式(3)，得到电机的转子的角位移补偿量。
步骤S5700，驱动器利用电机的转子的角位移补偿量驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
本发明实施例中，驱动器通过第二编码器反馈的第二位移信号确定减速器的输出端的角位移是否达到设定的目标角位移。
若步骤S5500的判断结果为否时，执行步骤S5800，驱动器确定减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
<例子2>
图6是根据本发明又一实施例的电机补偿方法的示意性流程图。
根据图6所示，该电机补偿方法可以包括以下步骤：
步骤S6100，驱动器接收电机旋转指令后，根据第一编码器的反馈控制电机旋转。
步骤S6200，在电机旋转过程中，驱动器获取第一编码器检测到的代表电机的转子的角位移的第一位移信号、第二编码器检测到的代表减速器的输出端的角位移的第二位移信号、减速器的减速比。
步骤S6300，驱动器根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
该步骤中减速器的输出端的设定的目标角位移是指在电机旋转过程中，电机的转子的当前角位移对应的减速器的输出端的目标角位移。
基于上述计算式(1)，计算得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
步骤S6400，驱动器将第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移进行作差处理，得到减速器的输出端的角位移补偿量。
基于上述计算式(2)，计算得到减速器的输出端的角位移补偿量。
步骤S6500，驱动器判断减速器的输出端的角位移补偿量是否超过预设角位移补偿量。
若步骤S6500的判断结果为是时，执行步骤S6600，驱动器根据减速器的输出端的角位移补偿量、减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量。
步骤S6700，驱动器控制电机的转子每转动单位角度时，还转动单位补偿量对应的角度，以对电子的转子的角位移进行补偿。
若步骤S6500的判断结果为否时，执行步骤S6800，驱动器确定减速器的输出端的当前角位移符合要求。此时，驱动器当前不需要对电机的转子的角位移进行补偿。
本发明实施例中，驱动器需要循环执行上述步骤S6200至步骤S6800涉及的操作，直至减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。此处的设定的目标角位移是指驱动器接收到的电机旋转指令携带的减速器的输出端的目标角位移。
<例子3>
图7是根据本发明又一实施例的电机补偿方法的示意性流程图。
根据图7所示，该电机补偿方法可以包括以下步骤：
步骤S7100，驱动器接收电机旋转指令后，根据第一编码器的反馈控制电机旋转。
步骤S7200，在电机旋转过程中，驱动器获取第一编码器检测到的代表电机的转子的角位移的第一位移信号、第二编码器检测到的代表减速器的输出端的角位移的第二位移信号、减速器的减速比。
步骤S7300，驱动器根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
该步骤中减速器的输出端的设定的目标角位移是指在电机旋转过程中，电机的转子的当前角位移对应的减速器的输出端的目标角位移。
基于上述计算式(1)，计算得到减速器的输出端的设定的目标角位移。
步骤S7400，驱动器将第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移进行作差处理，得到减速器的输出端的角位移补偿量。
基于上述计算式(2)，计算得到减速器的输出端的角位移补偿量。
步骤S7500，驱动器判断减速器的输出端的角位移补偿量是否超过预设角位移补偿量。
若步骤S7500的判断结果为是时，执行步骤S7600，驱动器根据第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的实际减速比。
基于上述计算式(5)，计算得到减速器的实际减速比。
步骤S7700，驱动器根据减速器的输出端的角位移补偿量和减速器的实际减速比，得到电机的转子的角位移补偿量。
基于上述计算式(6)，计算得到电机的转子的角位移补偿量。
步骤S7800，驱动器根据电机的转子的角位移补偿量，驱动电机动作，以对电子的转子的角位移进行补偿。
若步骤S7500的判断结果为否时，执行步骤S7900，驱动器确定减速器的输出端的当前角位移符合要求。此时，驱动器当前不需要对电机的转子的角位移进行补偿。本发明实施例中，驱动器需要循环执行上述步骤S7200至步骤S7900涉及的操作，直至减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。此处的设定的目标角位移是指驱动器接收到的电机旋转指令携带的减速器的输出端的目标角位移。
<驱动器>
图8为根据本发明实施例的驱动器的示意性原理框图。
根据图8所示，本发明实施例的驱动器包括获取模块810和驱动模块820。
获取模块810用于获取第一编码器检测得到的、电机的转子的角位移的第一位移信号，以及，获取第二编码器检测得到的、减速器的输出端的角位移的第二位移信号，其中，减速器的输入端与电机的转子连接
驱动模块820用于根据第一位移信号和第二位移信号驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
在本发明的一个实施例中，驱动模块820包括角位移补偿量确定单元和驱动单元。
角位移补偿量确定单元用于根据第一位移信号和第二位移信号，得到电机的转子的角位移补偿量。
驱动单元用于利用电机的转子的角位移补偿量和第一位移信号驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
在本发明的一个实施例中，角位移补偿量确定单元进一步用于获取减速器的减速比；根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移；将第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移进行作差处理，得到减速器的输出端的角位移补偿量；根据减速器的输出端的角位移补偿量和减速器的减速比，得到电机的转子的角位移补偿量。
在本发明的一个实施例中，角位移补偿量确定单元进一步用于获取减速器的减速比；根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移；将第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移进行作差处理，得到减速器的输出端的角位移补偿量；根据减速器的输出端的角位移补偿量、减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量。
本发明实施例中，驱动单元进一步用于利用电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量驱动电机动作，以使减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
在本发明的一个实施例中，角位移补偿量确定单元进一步用于获取减速器的减速比；根据减速器的减速比和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的输出端的设定的目标角位移；将第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和设定的目标角位移进行作差处理，得到减速器的输出端的角位移补偿量；根据第二位移信号对应的减速器的输出端的角位移和第一位移信号对应的电机的转子的角位移，得到减速器的实际减速比；根据减速器的输出端的角位移补偿量和减速器的实际减速比，得到电机的转子的角位移补偿量。
在本发明的一个实施例中，角位移补偿量确定单元还进一步用于比较减速器的输出端的角位移补偿量和预设角位移补偿量，得到比较结果；在比较结果为减速器的输出端的角位移补偿量超过预设角位移补偿量时，才执行得到电机的转子的角位移补偿量或者电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量的步骤。
图9是根据本发明实施例的驱动器的硬件结构示意图。
根据图9所示，驱动器可以包括存储器910和处理器920。
存储器910用于存储指令，该指令用于控制处理器920进行操作以执行根据本发明实施例的电机补偿方法，本领域技术人员可以根据本发明所公开的技术方案设计指令。指令是如何控制处理器进行操作，这是本领域的公知，故本发明实施例在此不再详细描述。
<机械臂关节模组和机械臂>
图10是根据本发明实施例的机械臂关节模组的内部结构示意图。
根据图10所示，机械臂关节模组包括电机1010、减速器1020、第一编码器1030、第二编码器1040和上述任一实施例提供的驱动器1050。
本发明实施例中，第一编码器1030与减速器1020分设在电机1010的两端。第二编码器1040与减速器1020的输出端固定连接。
本发明实施例中，电机1010可以采用有铁芯力矩电机和无铁芯力矩电机中任一种。
基于同一发明构思，本发明的一个实施例提供了一种机械臂。该机械臂包括至少一组图10示出的机械臂关节模组。
本发明涉及的主机可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种电机补偿方法，其特征在于，包括：
获取第一编码器检测到的代表电机的转子的角位移的第一位移信号，以及，获取第二编码器检测到的代表减速器的输出端的角位移的第二位移信号，其中，所述减速器的输入端与所述电机的转子连接；
根据所述第一位移信号和所述第二位移信号驱动所述电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移，
其中，所述根据所述第一位移信号和所述第二位移信号驱动所述电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移，包括：
根据所述第一位移信号和所述第二位移信号，得到所述电机的转子的角位移补偿量；
利用所述电机的转子的角位移补偿量和所述第一位移信号驱动电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移，
其中，根据所述第一位移信号和所述第二位移信号，得到所述电机的转子的角位移补偿量，包括：
获取所述减速器的减速比；
根据所述减速器的减速比和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述减速器的输出端的设定的目标角位移；
将所述第二位移信号对应的所述减速器的输出端的角位移和所述设定的目标角位移进行作差处理，得到所述减速器的输出端的角位移补偿量；
根据所述减速器的输出端的角位移补偿量和所述减速器的减速比，得到所述电机的转子的角位移补偿量。
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信号和所述第二位移信号得到所述电机的转子的角位移补偿量，还包括：
根据所述减速器的输出端的角位移补偿量、所述减速器的减速比和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量；
利用所述电机的转子的角位移补偿量驱动电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移，包括：
利用所述电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量驱动电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移。
3.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信号和所述第二位移信号得到所述电机的转子的角位移补偿量，还包括：
根据所述第二位移信号对应的所述减速器的输出端的角位移和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述减速器的实际减速比；
根据所述减速器的输出端的角位移补偿量和所述减速器的实际减速比，得到所述电机的转子的角位移补偿量。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在得到所述减速器的输出端的角位移补偿量之后，所述方法还包括：
比较所述减速器的输出端的角位移补偿量和预设角位移补偿量，得到比较结果；
在所述比较结果为所述减速器的输出端的角位移补偿量超过所述预设角位移补偿量时，才执行得到所述电机的转子的角位移补偿量或者所述电机的转子每转动单位角度时的单位补偿量的步骤。
5.一种驱动器，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一编码器检测得到的、电机的转子的角位移的第一位移信号，以及，获取第二编码器检测得到的、减速器的输出端的角位移的第二位移信号，其中，所述减速器的输入端与所述电机的转子连接；
驱动模块，用于根据所述第一位移信号和所述第二位移信号驱动所述电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移，所述驱动模块包括角位移补偿量确定单元和驱动单元，
其中，所述角位移补偿量确定单元用于根据所述第一位移信号和所述第二位移信号，得到所述电机的转子的角位移补偿量；
所述驱动单元用于利用所述电机的转子的角位移补偿量和所述第一位移信号驱动电机动作，以使所述减速器的输出端的角位移达到设定的目标角位移；
所述角位移补偿量确定单元还用于：
获取所述减速器的减速比；
根据所述减速器的减速比和所述第一位移信号对应的所述电机的转子的角位移，得到所述减速器的输出端的设定的目标角位移；
将所述第二位移信号对应的所述减速器的输出端的角位移和所述设定的目标角位移进行作差处理，得到所述减速器的输出端的角位移补偿量；
根据所述减速器的输出端的角位移补偿量和所述减速器的减速比，得到所述电机的转子的角位移补偿量。
6.一种驱动器，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据权利要求1-4中任一项所述的方法。
7.一种机械臂关节模组，其特征在于，包括电机、减速器、第一编码器、第二编码器和如权利要求5或6所述的驱动器。
8.一种机械臂，其特征在于，包括至少一组如权利要求7所述的机械臂关节模组。
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