CN109732595A - 一种舵机的校准方法、装置及控制器 - Google Patents
一种舵机的校准方法、装置及控制器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及舵机领域，尤其涉及一种舵机的校准方法、装置及控制器，通过根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及舵机领域，尤其涉及一种舵机的校准方法、装置及控制器。
背景技术
舵机，是一种位置伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前，在高档遥控玩具，如飞机、潜艇模型，遥控机器人中已经得到了普遍应用。
舵机的精度一般由内部选用的位置反馈电位计决定，但由于舵机需要输出较大扭矩，在电机和输出轴之间增加了减速齿轮组。由于减速齿轮组的影响，舵机的输出轴线性精度较差，很难完全利用位置反馈电位计的性能。
为提高线性精度，往往需要更换非常昂贵的减速齿轮组和位置反馈电位计，导致成本很高。
发明内容
本发明实施例提供一种舵机的校准方法、装置及控制器，以实现舵机的精准校准，并且成本较低。
第一方面，本发明实施例提供了一种舵机的校准方法，应用于控制器，所述舵机与高精度伺服电机通过同轴器连接，所述伺服电机包括编码器，所述方法包括：
根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；每个驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；
根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
获取所述编码器记录的第二数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；
基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；
基于校准数据，对所述舵机进行校准。
可选地，所述正向驱动信号与反向驱动信号的个数均等于舵机的最大运行角度与预设角度的比值。
可选地，所述基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据，包括：
将第一数据集中各个正向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个正向驱动信号的第一差值；
将第二数据集中各个反向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个反向驱动信号的第二差值；
将欲驱动的角度相同的正向驱动信号对应的第一差值与反向驱动信号对应的第二差值作平均值计算，确定校准数据。
可选地，所述基于校准数据，对所述舵机进行校准，包括：
将所述校准数据与欲驱动的角度建立对应关系；
基于所述对应关系，对所述舵机进行校准。
可选地，在所述根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机之前，包括：
将所述舵机进行调零。
第二方面，本发明实施例提供了一种舵机的校准装置，应用控制器，所述装置包括：
第一发送模块，用于根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；每个驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
第一获取模块，用于获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；
第二发送模块，用于根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
第二获取模块，用于获取所述编码器记录的第二数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；
确定模块，用于基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；
校准模块，用于基于校准数据，对所述舵机进行校准。
可选地，所述正向驱动信号与反向驱动信号的个数均等于舵机的最大运行角度与预设角度的比值；
所述确定模块，包括：
所述确定模块，包括：
第一计算单元，用于将第一数据集中各个正向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个正向驱动信号的第一差值；
第二计算单元，用于将第二数据集中各个反向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个反向驱动信号的第二差值；
确定单元，用于将欲驱动的角度相同的正向驱动信号对应的第一差值与反向驱动信号对应的第二差值作平均值计算，确定校准数据。
可选地，所述校准模块，包括：
建立单元，用于将所述校准数据与欲驱动的角度建立对应关系；
校准单元，用于基于所述对应关系，对所述舵机进行校准。
可选地，所述装置包括：
调零模块，用于将所述舵机进行调零。
第三方面，本发明实施例提供了一种控制器，所述控制器包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被智能终端执行时，使所述智能终端执行如上所述的舵机的校准方法。
第五方面，本申请实施例还提供了一种程序产品，所述机程序产品包括存储在存储介质上的程序，所述程序包括程序指令，当所述程序指令被智能终端执行时，使所述智能终端执行如上所述的舵机的校准方法。
本发明实施例的有益效果在于：本实施例提供的舵机的校准方法、装置及控制器，通过根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。本发明实施例通过驱动所述舵机的转轴旋转至预设角度，再通过与所述舵机通过同轴器连接的高精度伺服电机的编码器获取旋转的第一实际角度，再反条件驱动所述舵机，获取第二实际角度，再计算平均值，通过所述平均值与预设角度的差值，对所述舵机进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种舵机的校准方法的其中一种应用环境的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种舵机的校准方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种舵机的校准方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种舵机的校准方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种舵机的校准装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种舵机的校准装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种舵机的校准装置的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的控制器的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
图1是本申请实施例提供的一种舵机的校准方法的其中一种应用环境的示意图。其中，该应用环境中包括：控制器1、舵机2、高精度伺服电机3以及编码器4。
其中，舵机2是一种位置伺服的驱动器，它包含了电机、传感器和驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。控制器1为用于提供计算控制及信号收发的硬件设备或硬件组件。
舵机2可通过设置控制器1发送的驱动信号，旋转至一定的角度，实现角度的，在实践中，舵机2常用的应用有控制飞机用于定位控制表面领域(如电梯和方向舵)，机器人领域，以及无线电遥控车等领域。而舵机2的精度检测，通常是采用内部选用的位置反馈电位计进行获取精度，而由于舵机需要输出较大扭矩，在电机和输出轴之间增加了减速齿轮组，而由于减速齿轮组的影响，舵机的输出轴线性精度较差，很难完全利用位置反馈电位计的性能。
基于此，本申请实施例提供了一种舵机的校准方法、装置及控制器，所述舵机2与高精度伺服电机3通过同轴器连接，所述伺服电机3包括编码器4，通过所述编码器4记录高精度伺服电机3的转角从而获取舵机2的实际旋转角度，再利用是角度与预设的角度差值对所述舵机2进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
具体地，本申请施例提供的应用于控制器的舵机的校准方法是一种能够实现舵机的精准校准，并且成本较低的方法，具体为：根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；每个驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。本发明实施例通过驱动所述舵机的转轴旋转至预设角度，再通过与所述舵机通过同轴器连接的高精度伺服电机的编码器获取旋转的第一实际角度，再反条件驱动所述舵机，获取第二实际角度，再计算平均值，通过所述平均值与预设角度的差值，对所述舵机进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
其中，本申请实施例提供的运行于控制器的舵机的校准装置是由软件程序构成的能够实现本申请实施例提供的应用于控制器的虚拟装置，其与本申请实施例提供的应用于控制器的舵机的校准方法基于相同的发明构思，具有相同的技术特征以及有益效果。
其中，本申请实施例提供的控制器能够执行本申请实施例提供的舵机的校准方法，或者，运行本申请实施例提供的舵机的校准装置。
需要说明的是，本申请实施例提供的设备配置方法还可以进一步的拓展到其他合适的应用环境中，而不限于图1中所示的应用环境。
图2为本发明实施例提供的基于机器人的远程调试方法的一个实施例的流程图，所述舵机的校准方法可由图1中的控制器1执行。如附图2所示，所述舵机的校准方法包括：
S210：根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；每个驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
在本实施例中，控制器1每间隔预设时间发送相同的正向驱动信号至所述舵机2，也即是指，所述驱动信号周期性的进行发送，所述至少一个驱动信号之间间隔预设时间，例如，预设时间间隔为1秒，一共为三个正向驱动信号，则第一个正向驱动信号发送完成后，间隔1秒的时间，发送第二个正向驱动信号，第二个正向驱动信号发送完成后，间隔1秒时间，发送第三个正向驱动信号。
具体地，所述正向驱动信号是指驱动所述舵机2进行正向旋转的驱动信号，所述正向与反向相对，而正向的定义是自行定义的。例如，定义顺时针为正向，则逆时针则为反向，也可以定义逆时针为正向，则顺时针为反向。
进一步地，正向驱动信号为驱动所述舵机2正向旋转预设角度。需要说明的是，舵机2的转轴往往安装有减速齿轮组，则减速齿轮组必定会产生相应的阻力，使得舵机旋转的实际角度小于所述预设角度。例如，从0度开始，预设的间隔时间为1秒，正向驱动信号总个数为3个，且所述正向驱动信号驱动所述舵机2旋转的预设角度为30度，则在舵机2接收到所述控制器1发送的第一个正向驱动信号之后，因减速齿轮组的阻力影响，旋转的实际角度可能为29度，间隔1秒的时间，接收到第二个正向驱动信号，此时的实际角度可能为56度。需要说明的是，所述预设角度为在理想状态下，所述驱动信号能够使得该舵机的转轴所旋转的角度。
S220：获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；
在本实施例中，所述控制器1在发送至少一个正向驱动信号至所述舵机2时，所述舵机2会根据正向驱动信号进行周期性的旋转。而因减速齿轮组的摩擦力影响，实际的旋转角度会小于欲驱动的旋转角度。而所述高精度伺服电机3是与所述舵机2通过同轴器进行连接的，则所述高级伺服器3的编码器4所记录的转角即为旋转的实际角度。需要说明的是，所述实际角度为控制舵机2旋转至一个角度位置时所对应的实际旋转角度，及编码器所记录的角度。举个例子，当所述驱动信号为三个且每个驱动信号驱动所述舵机的转轴旋转预设角度为30度，则在舵机2接收到第一个驱动信号后，所述实际角度为编码器获取的29度，在舵机2接收到第二个驱动信号后，所述实际角度为编码器获取的57度。
具体地，当所述至少正向驱动一个信号为一个以上时，第一个正向驱动信号对应一个实际角度，第二个正向驱动信号对应一个实际角度，以此类推至最后一个正向驱动信号对应的实际角度。与各个正向驱动信号对应的所有实际角度，即为第一数据集。需要说明的是，实际角度为正向驱动信号舵机2的转轴从原始位置到编码器4记录时的位置的角度。举个例子，当所述正向驱动信号为驱动所述舵机2的转轴正向旋转预设角度是10度时，且正向驱动信号为三个，则第一正向驱动信号对应的实际角度为9度，第二正向驱动信号对应的实际角度为17度，第三正向驱动信号对应的实际角度为25度。
S230：根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；每个驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
在本实施例中，控制器1在完成了至少一个正向驱动信号的发送之后，对应生成与所述正向驱动信号相对应的反向驱动信号，所述反向驱动信号与正向驱动信号除了驱动所述舵机2旋转的方向不一致，其他均为相同。同样地，所述控制器1每间隔预设时间发送相同的反向驱动信号至所述舵机2，也即是指，所述驱动信号周期性的进行发送，所述至少一个反向驱动信号之间间隔预设时间。需要说明的是，所述舵机2在接收到所述反向驱动信号时，所述舵机2的转轴是经过至少一个正向驱动信号驱动之后的位置开始往反方向旋转。例如，预设时间间隔为1秒，一共为三个反向驱动信号，则第一个反向驱动信号发送完成后，间隔1秒的时间，发送第二个反向驱动信号，第二个反向驱动信号发送完成后，间隔1秒时间，发送第三个反向驱动信号。
同样地，反向驱动信号为驱动所述舵机2反向旋转预设角度。需要说明的是，舵机2的转轴往往安装有减速齿轮组，则减速齿轮组必定会产生相应的阻力，使得舵机旋转的实际角度小于所述预设角度。例如，从56度(与上述正向旋转对应例子中的56度同一个位置)开始，预设的间隔时间为1秒，反向驱动信号总个数为3个，且所述反向驱动信号驱动所述舵机2旋转的预设角度为30度，则在舵机2接收到所述控制器1发送的第一个反向驱动信号之后，因减速齿轮组的阻力影响，旋转的实际角度可能为32度，间隔1秒的时间，接收到第二个反向驱动信号，此时的实际角度可能为3度。需要说明的是，所述预设角度为在理想状态下，所述驱动信号能够使得该舵机的转轴所旋转的角度。
S240：获取所述编码器记录的第二数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；
在本实施例中，所述控制器1在发送至少一个反向驱动信号至所述舵机2时，所述舵机2会根据反向驱动信号进行周期性的旋转。而因减速齿轮组的摩擦力影响，实际的旋转角度会小于欲驱动的旋转角度。而所述高精度伺服电机3是与所述舵机2通过同轴器进行连接的，则所述高级伺服器3的编码器4所记录的转角即为旋转的实际角度。需要说明的是，所述实际角度为驱动信号舵机2的转轴从原始位置到编码器4记录时的位置的角度。并且，此处的原始位置是指所述舵机2经过至少一个正向驱动信号驱动之后的最终位置。比如，至少一个正向驱动信号使得舵机2正向旋转56度，在反向旋转的原始位置即为正向旋转的56度。同样地，举个例子，当所述驱动信号为三个且每个驱动信号驱动所述舵机的转轴旋转预设角度为30度，则在舵机2接收到第一个反向驱动信号后，所述实际角度为编码器获取的29度，在舵机2接收到第二个驱动信号后，所述实际角度为编码器获取的2度。
具体地，当所述至少一个反向驱动信号为一个以上时，第一个反向驱动信号对应一个实际角度，第二个反向驱动信号对应一个实际角度，以此类推至最后一个反向驱动信号对应的实际角度。与各个反向驱动信号对应的所有实际角度，即为第二数据集。
需要说明的是，所述舵机的转轴正向旋转的实际角度与反向旋转的实际角度相对应，具体为：正向驱动信号与反向驱动信号数量是相同的，舵机的转轴正向旋转至一个角度对应的实际角度与舵机反向旋转至该个角度对应的实际角度相对应，且基于所述减速齿轮组的摩擦力大小，两者实际角度可能不同，也可能相同。并且，正向旋转的原始位置与反向旋转的最终位置为同一位置，反向旋转的原始位置与正向旋转的最终位置为同一位置，其他中间的驱动信号的位置可相同也可不同。
S250：基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；
在本实施例中，所述控制器1在获取到正向旋转与反向旋转的第一数据集与第二数据集之后，确定校准数据包括多种方式，具体如下：
1.将所述第一数据集的所有的正向驱动信号对应的实际角度与欲驱动的角度作差计算，获取正向角度差值。再将与该正向角度差值对应的反向角度差值作平均数计算，得到多个平均差值。所述欲驱动的角度是指正向驱动信号或者反向驱动信号在理想状态下使得舵机的转轴能够达到的角度，所述正向角度差值对应的反向角度差值，是指与正向驱动信号对应的欲驱动的角度为同一角度位置时的反向角度差值。举个例子，定义舵机最大旋转角度为180度，正向旋转从0度出发，反向旋转从180度出发，则正向驱动信号对应的欲驱动角度为60度时的正向角度差值与反向驱动信号对应的欲驱动角度为60度时的反向角度差值做平均数计算，得到平均差值。所述多个平均差值即为校准数据。
2.将所述第二数据集的所有的正向驱动信号或者反向驱动信号对应的实际角度与欲驱动的角度作差计算，获取多个角度差值。再将多个角度差值作平均数计算，得到总平均差值。所述总平均差值即为校准数据。
其中，所述校准数据也可为多个欲驱动的角度对应的差值。
S260：基于校准数据，对所述舵机进行校准。
在本实施例中，所述控制器1在接计算出所述校准数据之后，对所述舵机2的校准是基于所述校准数据的类型而进行的。并且，在所述根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机之前，先将所述舵机进行调零。例如，所述校准数据是采用第一数据集的总平均差值作为校准数据的，则在转轴转至正向旋转的原始位置之后，再往反向校准总平均差值的度数。以此类推所述校准数据是采用第二数据集的总平均差值作为校准数据的。需要说明的是，当校准数据为多个欲驱动的角度对应的差值时，需要先建立相应的对应关系，依据对应关系对所述舵机进行校准。
本实施例提供的舵机的校准方法，通过根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。本发明实施例通过驱动所述舵机的转轴旋转至预设角度，再通过与所述舵机通过同轴器连接的高精度伺服电机的编码器获取旋转的第一实际角度，再反条件驱动所述舵机，获取第二实际角度，再计算平均值，通过所述平均值与预设角度的差值，对所述舵机进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
本申请另外一种实施例提供的一种舵机的校准方法，该方法可以由图1中的控制器1执行。
所述正向驱动信号与反向驱动信号的个数均等于舵机的最大运行角度与预设角度的比值。
其中，所述舵机2设定有最大的运行角度，例如最大运行180度或者360度。而当采用建立对应关系的方式校准所述舵机2时，则需要尽量多的覆盖舵机2的旋转角度，使得欲旋转的角度均能够有相应的对应关系进行舵机的校准。举个例子，当所述舵机的最大旋转角度为180度时，欲驱动的角度的最小单位为1度，则将所述预设角度设为1度，欲覆盖180度对应的所有角度，则正向驱动信号或者反向驱动信号的个数为180/1＝180个，对应也能获取到180个欲驱动角度对应的校准数据，建立对应关系，依据所述对应关系对所述舵机2进行校准。该种校准方法能够进一步地使得舵机的校准更为精确。
本实施例提供的舵机的校准方法，通过根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。本发明实施例通过驱动所述舵机的转轴旋转至预设角度，再通过与所述舵机通过同轴器连接的高精度伺服电机的编码器获取旋转的第一实际角度，再反条件驱动所述舵机，获取第二实际角度，再计算平均值，通过所述平均值与预设角度的差值，对所述舵机进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
本申请另外一种实施例提供的一种舵机的校准方法，如附图3所示，该方法可以由图1中的控制器1执行。
所述基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据，包括：
所述基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据，包括：
S310：将第一数据集中各个正向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个正向驱动信号的第一差值；
S320：将第二数据集中各个反向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个反向驱动信号的第二差值；
S330：将欲驱动的角度相同的正向驱动信号对应的第一差值与反向驱动信号对应的第二差值作平均值计算，确定校准数据。
在本实施例中，所述欲驱动的角度是指正向驱动信号或者反向驱动信号在理想状态下使得舵机的转轴能够达到的角度，，也即用户想要得到的目标角度。举个例子，用户想要达到的欲驱动的角度为40度，预设角度对应的角度为10度，舵机的转轴从0度开始，则需要四个正向驱动信号，则第二个正向驱动信号欲驱动的角度为10+10＝20度，第三个正向驱动信号欲驱动的角度为10+10+10＝30度，第四个正向驱动信号欲驱动的角度为10+10+10+10＝40度，当所述转轴从180度开始，则需要14个反向驱动信号，第二个反向驱动信号的欲驱动角度为160度，第三个反向驱动信号的欲驱动角度为150度，并依次类推。
其中，所述各个正向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度存在的角度差值为第一差值，所述第一差值的数量与正向驱动信号的数量相同。所述各个反向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度存在的角度差值为第二差值，所述第二差值的数量与反向驱动信号的数量相同。
再将对应的第一差值与第二差值作平均值计算，得到各个平均差值。所述对应的第一差值与第二差值具体指欲驱动相同的正向驱动信号与反向驱动信号对应的第一差值与第二差值。
本实施例提供的舵机的校准方法，通过根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。本发明实施例通过驱动所述舵机的转轴旋转至预设角度，再通过与所述舵机通过同轴器连接的高精度伺服电机的编码器获取旋转的第一实际角度，再反条件驱动所述舵机，获取第二实际角度，再计算平均值，通过所述平均值与预设角度的差值，对所述舵机进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
本申请另外一种实施例提供的一种舵机的校准方法，如附图4所示，该方法可以由图1中的控制器1执行。
所述基于校准数据，对所述舵机进行校准，包括：
S410：将所述校准数据与欲驱动的角度建立对应关系；
S420：基于所述对应关系，对所述舵机进行校准。
在本实施例中，所述校准数据为多个欲驱动的角度对应的平均角度差值，并基于此建立对应关系。例如，正向驱动信号的欲驱动的角度为10度，则反向驱动信号的欲驱动的角度为10度，正向驱动信号对应的实际角度为9度，反向驱动信号对应的实际角度为7度，则第一差值为10-9＝1度，第二差值为10-7＝3度，则平均角度差值为(1+3)/2＝2度，因此，当欲驱动的角度为10度时，对应的校准数据为2度，将所述舵机进行2度的校准。
本实施例提供的舵机的校准方法，通过根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。本发明实施例通过驱动所述舵机的转轴旋转至预设角度，再通过与所述舵机通过同轴器连接的高精度伺服电机的编码器获取旋转的第一实际角度，再反条件驱动所述舵机，获取第二实际角度，再计算平均值，通过所述平均值与预设角度的差值，对所述舵机进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
相应地，如附图5所示，本发明实施例还提供了一种舵机的校准装置，所述舵机的校准装置5用于图1所示的控制器1，如图5示，一种远程调试装置5，所述装置包括：
第一发送模块51，用于根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
第一获取模块52，用于获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；
第二发送模块53，用于根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
第二获取模块54，用于获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；
确定模块55，用于基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；
校准模块56，用于基于校准数据，校准所述舵机。
具体地，如图6所示，所述正向驱动信号与反向驱动信号的个数均等于舵机的最大运行角度与预设角度的比值；
所述确定模块6，包括：
第一计算单元61，用于将第一数据集中各个正向驱动信号对应的预设角度与实际角度做差计算，获取对应各个正向驱动信号的第一差值；
第二计算单元62，用于将第二数据集中各个反向驱动信号对应的预设角度与实际角度做差计算，获取对应各个反向驱动信号的第二差值；
确定单元63，用于将所述正向驱动信号对应的第一差值以及与其对应的反向驱动信号对应的第二差值作平均值计算，确定校准数据。
具体地，如图7所示，所述校准模块7，包括：
建立单元71，用于将所述校准数据与预设角度建立对应关系；
校准单元72，用于基于所述对应关系，对所述舵机进行校准。
具体地，所述装置5包括：
调零模块57，用于将所述舵机进行调零。
本发明实施例的有益效果在于：本实施例提供的舵机的校准装置，通过根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。本发明实施例通过驱动所述舵机的转轴旋转至预设角度，再通过与所述舵机通过同轴器连接的高精度伺服电机的编码器获取旋转的第一实际角度，再反条件驱动所述舵机，获取第二实际角度，再计算平均值，通过所述平均值与预设角度的差值，对所述舵机进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
需要说明的是，上述舵机的校准装置可执行本发明实施例所提供的舵机的校准方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在舵机的校准装置实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的舵机的校准方法。
本发明实施例还提供了一种控制器8，图8是本发明实施例提供的控制器8的硬件结构示意图，如图8所示，该控制器8包括：
至少一个处理器81；以及，
与所述至少一个处理器81通信连接的存储器82；其中，
所述存储器82存储有可被所述至少一个处理器81执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器81执行，以使所述至少一个处理器81能够执行如前述的舵机的校准方法。
具体地，以附图8中一个处理器81为例。处理器81和存储器82可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
存储器82作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于机器人的远程调试方法对应的程序指令/模块(例如，附图2所示的步骤S210-S260)。处理器81通过运行存储在存储器82中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行控制器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的舵机的校准方法。
存储器82可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据控制器的使用所创建的数据等。此外，存储器82可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器82可选包括相对于处理器81远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至控制器上。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器82中，当被所述一个或者多个处理器81执行时，执行上述任意方法实施例中的舵机的校准方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S210至步骤S260，图3中的方法步骤S310至步骤S330、图4中的方法步骤S410至步骤S420。
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
本实施例提供的控制器，通过根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；获取所述编码器记录的第一数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；基于校准数据，对所述舵机进行校准。本发明实施例通过驱动所述舵机的转轴旋转至预设角度，再通过与所述舵机通过同轴器连接的高精度伺服电机的编码器获取旋转的第一实际角度，再反条件驱动所述舵机，获取第二实际角度，再计算平均值，通过所述平均值与预设角度的差值，对所述舵机进行校准，从而实现舵机的精准校准，并且成本较低。
通过以上的实施例的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现所述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如所述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图8中的一个处理器81，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的舵机的校准方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S210至步骤S260，图3中的方法步骤S310至步骤S330、图4中的方法步骤S410至步骤S420；实现图5中的模块51-57，图6中的模块61-63、图7中的模块71-72的功能。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例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，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAcces sMemory,RAM)等。
上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种舵机的校准方法，应用于控制器，其特征在于，所述舵机与高精度伺服电机通过同轴器连接，所述伺服电机包括编码器，所述方法包括：
根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；每个正向驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；
根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述反向驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
获取所述编码器记录的第二数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；
基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；
基于校准数据，对所述舵机进行校准。
2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于：所述正向驱动信号与反向驱动信号的个数均等于舵机的最大运行角度与预设角度的比值。
3.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于，所述基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据，包括：
将第一数据集中各个正向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个正向驱动信号的第一差值；
将第二数据集中各个反向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个反向驱动信号的第二差值；
将欲驱动的角度相同的正向驱动信号对应的第一差值与反向驱动信号对应的第二差值作平均值计算，确定校准数据。
4.根据权利要求3所述的基于机器人的校准方法，其特征在于，所述基于校准数据，对所述舵机进行校准，包括：
将所述校准数据与欲驱动的角度建立对应关系；
基于所述对应关系，对所述舵机进行校准。
5.根据权利要求1-4任一项所述的校准方法，其特征在于，在所述根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机之前，包括：
将所述舵机进行调零。
6.一种舵机的校准装置，应用控制器，其特征在于，所述装置包括：
第一发送模块，用于根据预设时间间隔，发送至少一个正向驱动信号至所述舵机；每个正向驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
第一获取模块，用于获取所述编码器记录的第一数据集；所述第一数据集为对应各个正向驱动信号的实际角度；
第二发送模块，用于根据预设时间间隔，发送至少一个反向驱动信号至所述舵机；所述反向驱动信号用于驱动所述舵机的转轴旋转预设角度；
第二获取模块，用于获取所述编码器记录的第二数据集；所述第二数据集为对应各个反向驱动信号的实际角度；
确定模块，用于基于所述第一数据集与第二数据集，确定校准数据；
校准模块，用于基于校准数据，对所述舵机进行校准。
7.根据权利要求6所述的校准装置，其特征在于：所述正向驱动信号与反向驱动信号的个数均等于舵机的最大运行角度与预设角度的比值；
所述确定模块，包括：
第一计算单元，用于将第一数据集中各个正向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个正向驱动信号的第一差值；
第二计算单元，用于将第二数据集中各个反向驱动信号对应的欲驱动的角度与实际角度做差计算，获取对应各个反向驱动信号的第二差值；
确定单元，用于将欲驱动的角度相同的正向驱动信号对应的第一差值与反向驱动信号对应的第二差值作平均值计算，确定校准数据。
8.根据权利要求6所述的校准装置，其特征在于：所述校准模块，包括：
建立单元，用于将所述校准数据与欲驱动的角度建立对应关系；
校准单元，用于基于所述对应关系，对所述舵机进行校准。
9.根据权利要求6-8任一项所述的校准装置，其特征在于，所述装置包括：
调零模块，用于将所述舵机进行调零。
10.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
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