CN110228685A - 协调外部装置运动与独立移动器运动的方法和装置 - Google Patents

协调外部装置运动与独立移动器运动的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于对外部装置与独立移动器之间的运动进行协调的改进的系统和方法，独立移动器沿着线性驱动系统行进，其包括生成用于外部装置和用于独立移动器中的每个独立移动器两者的运动命令的运动控制器。在运动控制器中限定与轨道和外部装置相对应的坐标系，独立移动器中的每个独立移动器沿着轨道行进。还限定了坐标系之间的偏移量。运动控制器接收用于协调运动的命令并且在一个坐标系中生成用于独立移动器和外部装置的运动命令，以实现命令协调运动。与其中生成运动命令的坐标系相对应的运动命令被直接传送，并且与第二坐标系相关联的运动命令首先使用偏移量而被变换到第二坐标系。

Description

协调外部装置运动与独立移动器运动的方法和装置
技术领域
本文中所公开的主题涉及运动控制系统，并且更具体地涉及用于在线性驱动系统中对外部装置的运动与沿着轨道行进的多个独立移动器的运动进行协调的方法和装置。
背景技术
利用了移动器和线性马达的运动控制系统可以用于各种各样的过程(例如包装、制造和加工)中，并且可以提供优于常规传送带系统的具有增强的灵活性、极高的速度运动和机械简单性的优点。运动控制系统包括一组独立控制的“移动器”，每个“移动器”支承在轨道上用于沿着轨道进行运动。轨道由多个轨道部段构成，所述多个轨道部段又保持能够单独控制的电线圈。线圈的连续激活建立了移动的电磁场，电磁场与移动器相互作用并且使移动器沿着轨道行进。传感器可以在固定位置处沿着轨道和/或在移动器上间隔开，以提供关于移动器的位置和速度的信息。
移动器中的每个移动器可以响应于由线圈产生的移动电磁场而沿着轨道独立地移动和定位。在典型系统中，轨道形成闭合路径，每个移动器在闭合路径上重复地行进。在沿着轨道的某些位置处，其他致动器可以与每个移动器相互作用。例如，移动器可以在装载站处停止，在该装载站处，第一致动器将产品放置在移动器上。移动器然后可以沿着轨道的处理部段移动，其中各种其他致动器可以填充、加工、定位移动器上的产品或以其他方式与移动器上的产品相互作用。移动器可以编程为在各个位置处停止或者编程为以受控速度移动经过其他致动器中的每个致动器。在执行了各种处理之后，移动器可以经过卸载站或者在卸载站处停止，在该卸载站处，产品被从移动器移除。移动器随后通过返回装载站以接纳另一产品单元而完成沿着闭合路径的循环。
传统地，移动器沿着轨道的位置相对于沿着轨道的线性位置是确定的。对于闭合轨道，即其中轨道的“端部”连接轨道的“起始”的轨道，使得移动器在沿单个方向行进时将重复行进轨道的长度，轨道的起始可以被分配一位置，比如零的位置，这建立了参考位置。当移动器沿着轨道行进时，无论是在直线路径还是弯曲路径上，沿着轨道的位置增加直到移动器到达轨道的端部为止。当移动器从端部转回到起始时，移动器的位置被重置为初始或参考位置。因此，单个坐标可以用于限定每个移动器沿着轨道的位置。
单个坐标系适用于在中央控制器仅需要对每个移动器相对于其他移动器的位置进行协调时限定移动器沿着轨道的位置。然而，在某些应用中，可能期望的是，当移动器沿着轨道行进时外部装置搬起存在于移动器上的货物或者与存在于移动器上的货物相互作用。为了使外部装置与移动器相互作用，移动器的运动必须与外部装置的运动协调。
从历史上看，外部装置与移动器之间的运动协调受到限制。例如，外部装置可以构造成与移动器并行行进。传感器、用于移动器的位置反馈信息等可以指示移动器何时到达起始位置。系统控制器可以使用传感器或位置反馈信息来发起外部装置与移动器的协同行进。外部装置可以是例如填充机构，其在移动器行进时将产品分配到移动器上的容器中。当第二传感器或随后的位置反馈信息指示移动器已经到达端部位置时，系统控制器可以指示外部装置停止填充容器并返回到起始位置。然而，移动器与外部装置之间的这种运动协调方式在可以执行的应用中受限于可以与移动器的线性行进相匹配的那些应用。
因此，期望提供用于对外部装置与沿着线性驱动系统行进的独立移动器之间的运动进行协调的改进的系统和方法。
发明内容
本文中所公开的主题描述了一种用于对外部装置与沿着线性驱动系统行进的独立移动器之间的运动进行协调的改进的系统和方法。运动控制器生成用于外部装置和用于独立移动器中的每个独立移动器两者的运动命令。在运动控制器中限定了与轨道相对应的第一坐标系，独立移动器中的每个独立移动器沿着轨道行进。在运动控制器中限定了与外部装置相对应的第二坐标系。在运动控制器中限定了第一坐标系与第二坐标系之间的偏移量。运动控制器接收用于协调运动的命令，该命令要求至少一个独立移动器和外部装置的运动，并且运动控制器在一个坐标系中生成用于独立移动器和外部装置的运动命令，以实现命令的协调运动。与其中生成运动命令的坐标系相对应的用于移动器或外部装置的运动命令被直接利用，以对移动器或外部装置的运动进行控制。用于移动器或外部装置的与第二坐标系相关联的运动命令首先使用偏移量而被变换到第二坐标系。然后利用变换的运动命令来对移动器或外部装置的运动进行控制。
根据本发明的一个实施方式，公开了一种用于在线性驱动系统中对外部装置与至少一个移动器之间的运动进行协调的方法，其中线性驱动系统包括具有多个部段的轨道。在运动控制器中限定了第一坐标系和第二坐标系。第一坐标系和第二坐标系中的每一者与外部装置或轨道相对应，并且外部装置和轨道中的每一者由坐标系中的一个坐标系限定。坐标系偏移量被存储在运动控制器的存储器中。坐标系偏移量是第一坐标系与第二坐标系之间的偏移量。在运动控制器处接收用于外部装置的协调运动命令，并且协调运动命令对至少一个移动器进行识别以与外部装置协同移动。在运动控制器处从协调运动命令生成第一运动命令和第二运动命令。第一运动命令在第一坐标系中限定用于至少一个移动器的运动，并且第二运动命令在第一坐标系中限定用于外部装置的运动。在运动控制器处通过根据坐标系偏移量将第一运动命令或第二运动命令变换到运动控制器中的第二坐标系来生成变换的运动命令。根据变换的运动命令和未变换到第二坐标系的第一运动命令或第二运动命令对外部装置和至少一个移动器的操作进行控制。
根据本发明的另一实施方式，公开了一种用于在线性驱动系统中对外部装置与至少一个移动器之间的运动进行协调的装置，其中线性驱动系统包括多个部段。装置包括运动控制器和多个部段控制器。运动控制器包括存储器和处理器。存储器操作成对第一坐标系、第二坐标系、第一坐标系与第二坐标系之间的坐标系偏移量、和至少一个控制程序进行存储。处理器操作成执行控制程序以：接收用于外部装置和至少一个移动器的协调运动命令；从协调运动命令生成第一运动命令，第一运动命令在第一坐标系中限定用于至少一个移动器的运动；从协调运动命令生成第二运动命令，第二运动命令在第一坐标系中限定用于外部装置的运动；根据坐标系偏移量将第二运动命令从第一坐标系变换到第二坐标系；将变换的第二运动命令传送至外部控制器，其中，外部控制器操作成对外部装置进行控制；以及将第一运动命令传送至多个部段控制器。多个部段控制器中的每个部段控制器操作成沿着多个部段中的一个部段驱动至少一个移动器。
根据本发明的又一实施方式，公开了一种用于在线性驱动系统中对外部装置与至少一个移动器之间的运动进行协调的方法，其中，线性驱动系统包括具有多个部段的轨道。在运动控制器中限定了第一坐标系和第二坐标系。第一坐标系与轨道相对应，并且第二坐标系与外部装置相对应。坐标系偏移量被存储在运动控制器的存储器中。坐标系偏移量是第一坐标系与第二坐标系之间的偏移量。在运动控制器处接收用于外部装置的协调运动命令，并且协调运动命令限定至少一个移动器以与外部装置协同移动。在运动控制器处从协调运动命令生成第一运动命令和第二运动命令。第一运动命令在第一坐标系中限定用于至少一个移动器的运动，并且第二运动命令在第一坐标系中限定用于外部装置的运动。在运动控制器处通过根据坐标系偏移量将第二运动命令变换成运动控制器中的第二坐标系来生成变换的运动命令。根据第一运动命令和变换的运动命令对至少一个移动器和外部装置的操作进行控制。
根据详细描述和附图，本发明的这些及其他优点和特征对本领域技术人员而言将变得明显。然而，应当理解的是，详细描述和附图虽然指示本发明的优选实施方式，但是是通过说明而非限制的方式给出的。在不背离本发明的精神的情况下，可以在本发明的范围内进行许多改变和修改，并且本发明包括所有这些修改。
附图说明
附图中示出了本文中所公开的主题的各种示例性实施方式，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件，并且在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的结合有沿着闭合弯曲轨道行进的多个移动器的示例性运输系统的立体图；
图2是图1的运输系统的一个实施方式的一个部段的局部侧视正视图，其示出了沿着轨道部段的一个表面分布的激活线圈；
图3是图1的运输系统的移动器的立体图；
图4是图1的运输系统的局部截面图；
图5是结合有图1的运输系统的示例性应用环境，其中外部机器人操作成与运输系统接合；
图6是用于图1的运输系统的示例性动力和控制系统的框图表示；
图7是图6的动力和控制系统的一部分的示例性示意图；
图8是结合有图1的运输系统的另一示例性应用环境，其中外部机器人操作成与运输系统接合；
图9是图8的运输系统的移动器和连接至框图表示的部段控制器的部段的局部分解图；
图10是用于运输系统的系统控制器的一个实施方式的局部框图表示；
图11是在图10的系统控制器上执行的控制程序和运动协调子系统的框图表示；
图12是根据本发明的一个实施方式的移动器配置文件的图形表示；
图13是根据本发明的一个实施方式的轨道布局文件的表格表示；
图14是示例性轨道布局的俯视平面图；以及
图15是示出了根据本发明的一个实施方式的轨道轴线、移动器和与轨道相关联的笛卡尔坐标系之间的关系的俯视平面图。
在对附图中示出的本发明的各种实施方式进行描述时，为了清楚起见，将采用特定术语。然而，这并非意在将本发明限于如此选择的特定术语，并且应当理解的是，每个特定术语包括以类似的方式进行操作从而实现类似目的的所有技术等同物。例如，经常使用词语“连接”、“附接”或与其类似的术语。其不限于直接连接而是包括通过其他元件的连接，其中这种连接被本领域技术人员认为是等同的。
具体实施方式
参照以下描述中详细描述的非限制性实施方式来对本文中所公开的主题的各种特征和有利细节进行更全面地说明。
首先转到图1，用于使物品或产品移动的示例性运输系统包括由多个部段12、14组成的轨道10。根据所示出的实施方式，部段限定了对能够沿着轨道10移动的一组移动器100进行支承的大致闭合环路。轨道10在水平平面中定向，并且轨道10通过从轨道10竖向向下延伸的基部15支承在地面上。根据所示出的实施方式，基部15包括位于轨道10的相反两侧上的一对大致平面的支承板17，其中位于每个支承板17上的安装脚部19用以将轨道10固定至表面。所示出的轨道10包括四个直部段12，其中两个直部段12沿着轨道的每个侧部定位并且与另一对直部段间隔开。轨道10还包括四个弯曲部段14，其中一对弯曲部段14位于轨道10的每个端部处以连接成对的直部段12。四个直部段12和四个弯曲部段14形成大致椭圆形的轨道并且限定出闭合表面，移动器100中的每个移动器可以在该闭合表面上行进。应当理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，各种尺寸、长度和形状的轨道部段可以连接在一起以形成轨道10，并且轨道可以包括多个分支或开放式部段。
为了方便起见，本文中将对图1中示出的轨道10的水平取向进行论述。术语比如上、下、内和外是相对于所示出的轨道取向而使用的。这些术语与所示出的轨道有关并且并非意在是限制性的。应当理解的是，轨道可以以不同的取向安装比如倾斜安装或竖向安装，并且轨道包括不同形状的部段，所述不同形状的部段包括但不限于直部段、向内弯曲部、向外弯曲部、向上倾斜部、向下倾斜部及其各种组合。此外，每个轨道部段12、14以大致水平的取向示出。轨道部段12、14也可以以大致竖向的取向定向，并且轨道10的宽度可以根据应用要求在水平方向或竖向方向上更大。移动器100将沿着轨道行进并且根据轨道10的构型采取各种取向，并且本文中所论述的关系可以进行相应地改变。
每个轨道部段12、14包括多个独立附接的导轨20，每个移动器100在导轨20上运行。根据所示出的实施方式，导轨20大致沿着轨道10的外周边延伸。第一导轨20沿着每个部段的上表面11延伸，并且第二导轨20沿着每个部段的下表面13延伸。可以预期的是，每个导轨20可以是单个的、模制的或挤压的构件或者由多个构件形成。还可以预期的是，在不偏离本发明的范围的情况下，导轨20的横截面可以是圆形、正方形、矩形或任何其他期望的横截面形状。导轨20通常与轨道10的曲率相符合，因此在直路径上沿着直轨道部段12延伸且在弯曲路径上沿着弯曲轨道部段14延伸。导轨20相对于轨道10的宽度可以是窄的，并且导轨20仅跨越轨道10的表面的部分宽度，导轨20附接在其上。根据所示出的实施方式并且还参照图4，每个导轨20包括基部部分22和轨道部分24，基部部分22安装至轨道部段，移动器100沿着轨道部分24运行。每个移动器100包括互补的滚轮110，用以与导轨20的轨道部分24接合，从而沿着轨道10运动。
一个或更多个移动器100安装至轨道10上的导轨20并且能够沿着该导轨20移动。接着参照图3，示出了示例性移动器100。每个移动器100包括侧部构件102、顶部构件104和底部构件106。侧部构件102延伸了至少跨越位于轨道10的顶部表面11上的导轨20与位于轨道10的底部表面13上的导轨20之间的距离的高度，并且在安装至轨道10时侧部构件102大致平行于侧部表面21定向。顶部构件104在侧部构件102的顶端部处与侧部构件102大致正交地延伸，并且顶部构件104延伸越过位于轨道10的顶部表面11上的导轨20。顶部构件104包括第一部段103，第一部段103从侧部构件102在导轨20的宽度上正交地延伸，该宽度与侧部构件102的宽度大致相同。在第一部段103的下侧上安装有一组滚轮110，并且一组滚轮110构造成与安装至轨道部段的上表面11的导轨20的轨道部分24接合。根据所示出的实施方式，两对滚轮110安装至第一部段103的下侧，其中第一对滚轮沿着导轨的轨道部分24的第一边缘定位，并且第二对滚轮沿着导轨20的轨道部分24的第二边缘定位。第一边缘和第二边缘以及因此第一对滚轮110和第二对滚轮110位于导轨20的相反两侧上并且使移动器100相对于导轨20可靠地保持。底部构件106在侧部构件102的底端部处与侧部构件102大致正交地延伸，并且底部构件106延伸了足以沿着移动器100的底部接纳第三对滚轮110的距离。第三对滚轮110与安装至轨道部段的下表面13的导轨20的轨道部分24的外边缘接合。因此，移动器100沿着导轨20骑跨在安装至每个移动器100的顶部构件104和底部构件106两者的滚轮110上。顶部构件104还包括第二部段120，第二部段120从第一部段103突出了超过轨道20的附加距离并且构造成保持位置磁体130。根据所示出的实施方式，顶部构件104的第二部段120包括第一部分122，第一部分122大致平行于导轨20延伸并且渐缩至比顶部构件104的第一部段103更小的宽度。第二部段120还包括第二部分124，第二部分124从第一部分122向下延伸并且与第一部分122大致正交地延伸。第二部分124向下延伸的距离小于至轨道部段的上表面11的距离，但该距离足以使位置磁体130安装至第二部分124。根据所示出的实施方式，位置磁体130安装在第二部分124上的凹槽126内，并且位置磁体130构造成与安装在轨道部段的顶部表面11内的传感器150对准。
线性驱动系统部分地结合在每个移动器100上并且部分地结合在每个轨道部段12、14内，以对每个移动器100沿着部段的运动进行控制。根据图2中示出的本发明的一个实施方式，线性驱动系统包括安装至侧部构件102的驱动磁体140。根据所示出的实施方式，驱动磁体140沿着侧部构件102的内表面布置成块，其中单独的磁体部段交替地具有面向轨道部段12的北极N和南极S极。驱动磁体140通常是永磁体，并且包括北极和南极的两个相邻磁体部段可以被认为是极对。驱动磁体140安装在侧部构件102的内表面上，并且在安装至轨道10时驱动磁体140与沿着轨道10延伸的一系列线圈50间隔开。如图4中示出的，在每组驱动磁体140与沿着轨道10的线圈50之间设置有空气间隙141。在轨道10上，如图2中示出的，线性驱动系统包括沿着每个轨道部段12间隔开的一系列平行线圈50。根据所示出的实施方式，每个线圈50放置在沿着轨道部段12的一个表面纵向延伸的通道23中。由每个线圈50产生的电磁场跨越空气间隙141并且与安装至移动器100的驱动磁体140相互作用，以对移动器100的操作进行控制。
下面转到图5，示出了具有机器人300的示例性应用，该机器人300操作成在移动器100沿着轨道10行进时与移动器100相互作用。相对于轨道10限定了第一坐标系160。第一坐标系160是其中原点161位于沿着轨道10的预定位置处的笛卡尔坐标系。第一坐标系包括第一x轴X1、第一y轴Y1和第一z轴Z1，其中每个轴从原点161沿正负方向延伸。相对于机器人300限定了第二坐标系170。第二坐标系170是其中原点171位于机器人300上的预定位置处的笛卡尔坐标系。第二坐标系包括第二x轴X2、第二y轴Y2和第二z轴Z2，其中每个轴从原点171沿正负方向延伸。在第一坐标系160的原点161与第二坐标系170的原点171之间存在偏移量165。可以预期的是，偏移量165包括多个分量，所述多个分量包括沿着每个轴的分量，从而限定了第二原点171从第一原点161沿着轴移位的距离。偏移量165还可以包括每个轴的旋转分量，从而限定了每个坐标系中两个对应轴之间存在的旋转角度。
仍参照图5，示出了示例性系统控制器30，示例性系统控制器30在本文中还将被称为运动控制器，其对机器人300与沿着轨道10行进的移动器100之间的相互作用进行控制。系统控制器30可以是称为可编程逻辑控制器(PLC)或称为可编程自动化控制器(PAC)或比如能够从Rockwell Automation以Logix商品名商购获得的工业控制器，并且系统控制器30可以提供电源40、处理器模块42、通信模块44以及输入或输出(I/O)模块46、48。可以预期的是，系统控制器30可以包括单机架模块或多机架模块。此外，根据应用的要求可以包括各种附加模块。背板在机架内的模块之间延伸，并且每个模块上的背板连接器将模块连接至背板以接收电力和/或用于模块之间的通信。处理器模块42包括处理器64和存储器装置66(参见图10)。可以预期的是，处理器64和存储器装置66可以各自为单个电子装置或者由多个装置形成。处理器64可以是微处理器。可选地，处理器64和/或存储器装置66可以集成在现场可编程阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)上。存储器装置可以包括易失性存储器、非易失性存储器或其组合。网络模块44便于连接至装置、远程机架和/或位于远离系统控制器30的其他控制器。网络介质将网络模块例如经由以太网连接而连接至网络41。网络的连接可以直接进行或者经由网络装置比如网关、路由器、交换机等进行。网络可以是局域网、因特网或其组合。工业网络201(参见图6)比如设备网、以太网I/P、控制网等可以将网络模块44连接至受控系统中的其他装置。还参照图8，网络模块44连接至用户界面36、轨道10上的部段控制器200、和用于机器人300的外部控制器310。第一组I/O模块46在系统控制器30与轨道10之间连接。第二组I/O模块48可以在系统控制器30与机器人300之间连接。I/O模块46、48中的每个I/O模块可以通过可释放的电连接器而与背板60连接或断开连接，并且可以提供一个或更多个可释放的端子比如螺钉端子或其他电连接器，从而允许I/O模块互连至与部段控制器200或机器人300通信的导体。另外，每个I/O模块46、48可以包括处理器43、47和电子存储器45、49(参见图10)。
为操作者提供用户界面36以配置系统控制器30并且以在系统控制器30上加载或配置移动器100的期望的运动轨迹。用户界面36可以包括处理单元37、输入装置38——包括但不限于键盘、触摸板、鼠标、跟踪球或触摸屏——和显示装置39。可以预期的是，用户界面36的每个部件可以结合到单个单元比如工业电脑、笔记本电脑或平板电脑中。还可以预期的是，多个显示装置39和/或多个输入装置38可以绕受控机器或处理器分布并且连接至一个或更多个处理单元37。可以预期的是，在不偏离本发明的范围的情况下，如本领域中将理解的计算设备和外围设备的其他组合仍可以利用系统控制器30和用户界面36或结合到其中。
下面转到图6，示出了用于轨道10和线性驱动系统的示例性动力和控制系统。在每个轨道部段12内安装有部段控制器200。部段控制器200从系统控制器30接收运动命令信号203，并且部段控制器200产生用于动力部段210(图7)的切换信号，该切换信号又对每个线圈50的激活进行控制。线圈50的激活控制成根据从系统控制器30接收到的命令信号203而对沿着轨道部段12的移动器100中的每个移动器进行驱动和定位。
每个部段控制器200中的网关202接收来自系统控制器30的通信，并且将通信传递至在部段控制器200中执行的处理器204。处理器可以是微处理器。可选地，部段控制器200内的处理器204和/或存储器装置可以集成在现场可编程阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)上。可以预期的是，处理器204和存储器装置206可以各自为单个电子装置或者由多个装置形成。存储器装置206可以包括易失性存储器、非易失性存储器或其组合。部段控制器200接收从系统控制器30传送的运动轨迹或其部分或切换序列，并且部段控制器200利用运动轨迹或切换序列来对由该系统控制器30控制的沿着轨道部段12存在的移动器100进行控制。
另外参照图7，每个部段控制器200产生切换信号207，以对安装在轨道部段12内的一个或更多个动力部段210内的切换装置的操作进行控制。每个动力部段210内的切换装置连接在电源与线圈50之间。切换信号产生成沿着轨道部段对线圈50进行顺序地激励，其中激励线圈50产生电磁场，该电磁场与每个移动器100上的驱动磁体140相互作用以对移动器100沿着对应的轨道部段12的运动进行控制。切换信号207对与驱动线圈50通信的切换装置220的操作进行控制，切换装置220包括上切换装置220a和下切换装置220b。切换装置220可以是由切换信号207激活的固态装置，其包括但不限于诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)之类的晶体管、晶闸管或可控硅整流器。
根据所示出的实施方式，AC变换器222(图6)可以接收来自电网的单相AC电压或多相AC电压224。AC变换器222又可以使用例如整流器前端而在DC电源228的输入端子处提供DC电压226，其可以是DC-DC降压变换器。DC电源228又可以在部段12的输入端子处提供分布式DC总线230，该包括分布式DC总线230：DC基准电压轨232，其配置成提供DC基准电压(“DC-”)比如接地电压(0V)；中间总线DC电压轨234，其配置成以中间总线电压(“DC 1”)比如200V提供半DC电力；以及全总线DC电压轨236，其配置成以全总线电压(“DC 2”)比如400V提供DC电力。尽管在轨道部段12的外部示出，但是可以预期的是，DC总线230将在部段12内延伸。每个部段12包括下述连接器：DC电源或另一轨道部段可以连接至该连接器，使得DC总线230可以在轨道10的长度上延伸。可选地，每个轨道部段12可以配置成包括整流器部分(未示出)并且接收AC电压输入。每个轨道部段12中的整流器部分可以将AC电压转换至由对应的轨道部段使用的DC总线230。可以预期的是，DC总线230的各种轨的极性和量级可以在本发明的范围内进行变化。
处理器204还沿着轨道部段12、14接收来自位置传感器150的反馈信号209，以提供一个或更多个移动器100的存在的指示。在每个动力部段210中，处理器204可以产生切换信号207以对各个切换装置220进行控制，从而向相应的线圈50提供电力进而推动移动器100同时连续接收反馈信号以用于确定移动器100的位置。例如，在第一支路“A”中，处理器204可以分别驱动上切换装置220a和下切换装置220b，以对第一支路A中的对应线圈50进行控制进而推动移动器100。处理器204可以通过来自位置传感器150的反馈信号对移动器100从第一支路A朝向与第二支路“B”相对应的区域的运动进行检测。处理器204然后可以根据预定的运动轨迹分别驱动上切换装置220a和下切换装置220b，以对第二支路B中的对应的线圈50进行控制进而继续推动移动器100。在每个支路中，下切换装置220b可以耦接至DC电压轨232，上切换装置220a可以耦接至全总线DC电压轨236，并且线圈50可以耦接在分别位于第一侧部上的上切换装置220a和下切换装置220b与位于第二侧部上的中间总线DC电压轨234之间。因此，每个支路中的切换装置220可以构造成在各种状态下将支路中的线圈50连接在DC总线230的轨之间，比如上切换装置220a将全总线DC电压轨236与线圈50连接或断开连接从而在线圈50中产生正电流，并且/或者下切换装置220b将DC电压轨232与线圈50连接或断开连接从而在线圈50中产生负电流。
处理器204接收来自安装在动力部段210的输入或输出处的电压和/或电流传感器的反馈信号，从而分别提供动力部段210内的DC总线230的当前操作条件的指示或者连接至动力部段210的线圈50的当前操作条件的指示。根据所示出的实施方式，在下切换装置220b与DC基准电压轨232之间示出有感测电阻器260，用以对通过下切换装置的电流进行检测。来自感测电阻器两侧的信号被提供至信号调节电路244。类似地，总线感测电阻器240示出为与中间总线DC电压轨234串联。来自总线感测电阻器240两侧的信号通过隔离电路246被提供至信号调节电路244。信号经由放大器248和模数变换器(ADC)250被提供至处理器204，以提供流动通过感测电阻器260和总线感测传感器240中的每一者的电流的测量值。可以预期的是，其他感测电阻器或其他电流变换器和电压变换器可以位于动力部段210内的各个位置处，以向处理器204提供与在DC总线230的任何支路上或在至连接至动力部段210的线圈50中的任何线圈的输出处存在的电流电平和/或电压电平相对应的电流反馈信号和/或电压反馈信号。
在操作中，运动控制器30接收协调运动命令并且操作成在单个坐标系中生成用于沿着轨道10的移动器100和用于外部装置比如所示出的机器人300两者的运动命令。可以预期的是，协调运动命令可以是例如在运动控制器30上执行的控制程序中的单个指令。可选地，协调运动命令可以是控制程序中的配置成产生彼此协同的移动器100和外部装置的运动的两个或更多个指令。所选择的坐标系优选地与第一坐标系160或第二坐标系170相对应。在单个坐标系中生成用于移动器100和机器人300两者的初始运动命令有利于移动器100与机器人300之间的运动的协调。在生成初始命令之后，系统控制器30利用第一坐标系160与第二坐标系170之间的偏移量165以将初始运动命令从一个坐标系变换至另一坐标系。变换的运动命令在轨道坐标系是变换的坐标系时被发送至部段控制器200并且在机器人坐标系是变换的坐标系时被发送至机器人控制器。
现在参照图10，处理器模块42——还附接至背板60——可以包括与电子存储器66通信的一个或更多个处理器核64，如下面将论述的，电子存储器66对操作程序68进行保存。操作程序68可以包括协调子系统74，该协调子系统74在处理器模块42中的固件和/或硬件中实施或者实施为能够插入机架中且连接至背板60以与处理器模块通信的单独模块。电子存储器66还可以对各种数据文件72进行保存，所述各种数据文件72包括例如配置文件和数据文件。
电子存储器66还可以对能够在处理器64上执行的一个或更多个附加工业控制程序70进行保存。控制程序70可以使用标准工业控制语言来编写，并且控制程序70可以对一个或更多个移动器100沿着轨道10的与机器人300协调的期望操作进行描述。工业控制程序70通常是为特定的应用程序——例如离线使用标准台式计算机——而编写的。
现在参照图10和图11，系统控制器30或运动控制器可以配置成生成用于移动器100和机器人300的运动命令。每个控制程序70由包括例如运动指令77的指令构成，运动指令77生成运动命令信号Pi，运动指令77参照坐标系160、170中的一者并且描述了移动器100沿着轨道10的期望运动和/或机器人300在不同轴上的运动。
通常，运动指令77可以表示为各自提供运动控制的不同表达的一组节点78。节点78可以包括例如微动节点78a，微动节点78a在控制程序70中被激活时为移动器100和/或机器人300提供了预定速度和持续时间的短暂运动，例如允许对其进行手动操纵以进行定位等。运动指令77可以替代性地或另外提供命令节点78b，命令节点78b提供了移动器100和/或机器人300从坐标系中的一个坐标系中的任意给定位置至坐标系中的第二位置的点到点运动。另外或替代性地，运动指令77可以提供凸轮节点78c，凸轮节点78c限定了移动器100和/或机器人300的简单循环运动，例如如同根据预定凸轮轨迹由机械凸轮驱动的简单循环运动。同样地，齿轮节点78d可以限定移动器100和/或机器人300的运动与另一运动信号的链接，如同齿轮或轴与这两个运动连接一样。
运动控制器30可以通过轴加法器80对来自这些节点78中的每一者的输出求和，以提供运动命令信号Pi，运动命令信号Pi由对给定移动器100的期望运动或机器人300的轴随时间的期望运动进行描述的一组值(由i索引)组成。不同的运动命令信号Pi通常将由用于每个移动器100或用于机器人300的不同指令77提供。例如，第一运动命令P1可以提供至移动器100，并且第二运动命令P2可以提供至机器人300。
还可以预期的是，运动控制器30可以利用单个运动指令77以在移动器100与机器人300之间产生协调运动。运动指令可以为参与协调运动的每个移动器100且为机器人300生成运动命令信号Pi，其中期望的是在被命令的移动器与机器人300之间进行期望的协调运动。
这些运动命令信号Pi然后将由与控制程序70分开的协调子系统74接收例如作为运动控制器30的固件的一部分，并且由所有控制程序70共享例如作为实例化对象。协调子系统74不需要由控制程序70的程序员编写，并且通过将任务诸如防撞和群集运动之类的任务移动到控制程序70外部的单元化框架中而不在控制程序70中重复来简化控制程序70中的移动器100和/或机器人300的编程。
协调子系统74将命令运动信号Pi转换为变换的运动命令信号TPi，其对移动器100与机器人300之间的协调运动进行控制。该变换过程利用一个或更多个坐标变换。初始命令位置信号Pi可以在单个坐标系中生成。初始坐标系可以由程序员在用于系统控制器的控制程序70的开发期间限定。可以预期的是，初始坐标系可以被选择为与轨道相关联的第一坐标系160或与机器人300相关联的第二坐标系170。替代性地，可以使用其中待提供的初始移动指令的任何其他坐标系。
协调子系统74可以利用一个或更多个配置文件(88-91)来执行坐标变换。坐标变换器82参照初始坐标系接收命令运动信号Pi中的每个命令运动信号，并且然后访问所存储的配置文件中的每个配置文件。根据所示出的实施方式，协调子系统74包括：第一坐标系配置文件88，其限定第一坐标系160与初始坐标系的关系；第二坐标系配置文件89，其限定第二坐标系170与初始坐标系的关系；单独的移动器配置文件90，其限定任何移动器偏移量95的关系(在存在的情况下并且如下面将更详细地论述的)；以及轨道布局文件91，其限定轨道10的线性布置。可以预期的是，还可以提供未示出的其他配置文件并且其可以包括但不限于工具配置文件、夹具配置文件或工件配置文件。
存储在每个配置文件中的关系限定了坐标系或另一点比如移动器的顶部或侧部与坐标系中的一个坐标系之间的关系。对于每个坐标系，存储在配置文件中的关系可以是同配置文件相对应的坐标系的原点与初始坐标系的原点之间的偏移量。例如，如果初始坐标系被限定为第一坐标系160，则第一坐标系配置文件可以将所有偏移量值设定为零，从而指示第一坐标系160的原点161等于初始坐标系的原点。第二坐标系配置文件可以将偏移量值设定为等于第一坐标系160的原点161与第二坐标系170的原点171之间的偏移量165。可以预期的是，偏移量165包括多个分量，所述多个分量包括沿着每个轴的分量，从而限定了第二原点171从第一原点161沿着轴移位的距离。偏移量165还可以包括每个轴的旋转分量，从而限定了每个坐标系中两个对应轴之间存在的旋转角度。
在其他情况下，配置文件可以限定例如移动器100上或机器人300上的另一点与坐标系中的一个坐标系之间的关系。该点可以是例如移动器100的顶部上或移动器100的侧部上的位置，在该位置处动作待被执行并且其可以在沿着轨道10行进的不同移动器100之间改变。附加地，移动器100可以包括永久地附接或以可移除的方式附接至移动器100的工件或工具。可以为工件、工具或其组合上的点限定偏移量95，机器人300在该点处作用。可以预期的是，配置文件90可以包括多个偏移量95，其中每个偏移量与不同的偏移量相对应，比如用于工件偏移量的第一偏移量和用于工具偏移量的第二偏移量，或者配置文件90可以包括单个偏移量95，从而基于存在于移动器100上的工件和工具的组合限定了相互作用点。相互作用点类似地可以受到影响，例如通过使工具的端部插入机器人300中而受到影响，并且这可以基于所插入的特定工具进行改变。在不限定移动器100上的点与初始坐标系之间的关系或者机器人300上的点与初始坐标系之间的关系的情况下，配置文件可以限定该点与其他坐标系中的一个坐标系之间的关系。该关系可以在移动器100或工具位于初始位置或原始位置处时进行限定，并且可以限定移动器上的点与第一坐标系160的原点161之间以及机器人300上的点与第二坐标系170之间的偏移量。可以预期的是，所限定的偏移量可以包括多个分量，所述多个分量包括沿着每个轴的分量，从而限定了该点从对应的坐标系的原点沿着轴移位的距离。
坐标变换器82可以利用一个或更多个配置文件将初始运动命令信号Pi变换为变换的运动命令信号TPi。根据示例性移动，可以在移动器100上的点或路径与机器人300上的工具之间对协调运动进行命令。初始坐标系可以被限定为与轨道10相对应的第一坐标系160。因此，用于移动器100的命令位置信号Pi可以在与轨道10相对应的坐标中给定。坐标变换器82可以不需要进行任何进一步的变换以实现用于移动器的变换的运动命令信号TPi。然而，坐标变换器82类似地在第一坐标系160中接收用于机器人300的初始命令。由于用于机器人300的控制器在第二坐标系170中进行操作，坐标变换器82读取第二坐标系配置文件89以获得第一坐标系与第二坐标系之间的偏移量165，以便将用于外部装置(即，机器人300)的命令位置信号Pi从第一坐标系160变换成第二坐标系170。
还可以基于附加配置文件来执行至运动命令中的一者或两者的附加变换。坐标变换器82读取与将与外部装置协同移动的移动器100相对应的每个移动器配置文件90。如以上所指示的，移动器配置文件90可以包括一个或更多个偏移量95，所述一个或更多个偏移量95限定移动器100上的点——在该点处，期望动作待被执行——或者限定因移动器100上存在工件或工具而引起的偏移量。参照图12，偏移量95可以包括多个分量，所述多个分量包括沿着每个轴的分量，从而限定了移动器100上的点——在该点处，动作待被执行——从轨道100的轴18沿着轴移位的距离。偏移量95还可以包括每个轴的旋转分量，从而限定了移动器100上的点——在该点处，动作待被执行——与同轨道10相关联的第一坐标系160之间存在的旋转角度。移动器偏移量95可以被应用于用于机器人300的变换的运动命令，使得机器人300明白在移动器100上的何点处与作用。坐标变换器82还可以读取包含用于插入机器人300上的工具的偏移量的配置文件，以获得工具梢部与第二坐标系170的原点之间的附加偏移量。工具偏移量可以应用于用于机器人300的变换的运动命令。在本发明的一个实施方式中，系统控制器30上的轴控制器可以直接生成用于马达驱动器的运动信号，这又对机器人300的轴的操作进行控制。在该实施方式中，用于移动器100和机器人300两者的偏移量中的每个偏移量均存储在系统控制器30中。
可选地，机器人300可以包括外部控制器310，外部控制器310生成用于马达驱动器的运动信号，这又对机器人300的轴的操作进行控制。在该实施方式中，用于机器人300的外部控制器310可以存储工具偏移量并且配置成根据存储在机器人300上的控制器310的存储器314中的偏移量来进一步变换来自系统控制器30的位置命令。如果用于机器人300的控制器对工具偏移量进行管理，则坐标变换器82可以仅应用第一坐标系与第二坐标系之间的偏移量以及移动器100上的偏移点，以将变换的运动命令信号TPi发送至机器人300的外部控制器310，从而实现机器人300与移动器100之间的期望的相互作用。
除了为轨道10限定的笛卡尔坐标系160之外，轨道可以具有限定的线性位置坐标系。如图8中示出的，轨道10包括绕轨道延伸的轨道轴线18。在所示出的轨道中或者在具有单个连续环路的其他轨道装置中，沿着轨道轴线18的起始点可以被限定为“零”或起始位置，并且增加的线性位置沿着轨道10的长度进行分配直到轨道返回到起始点为止，此时线性位置返回到零。在其他构型中，轨道可以包括分支或者可以不返回到起始点。各个分支可以具有新的“零”或起始位置或者具有专用于分支的独特线性位置。
如以上所指示的，存储在运动控制器30的存储器60中的配置文件中的一个配置文件可以是轨道布局文件91。运动控制器30可以利用轨道布局文件92将笛卡尔坐标系160中的运动命令变换成线性位置坐标中的运动命令。参照图13，提供了对图14中示出的轨道10进行了部分限定的示例性轨道布局文件91的部分。轨道布局文件91将部段号270分配至轨道10中的部段12、14中的每个部段。对于每个部段，轨道布局文件91还限定了用于每个部段的轨道几何形状271和轨道长度272。轨道布局文件91还限定了每个弯曲部段14在其上跨越的半径273和角距274。根据本发明的一个实施方式，轨道10的线性位置随着第一部段的起始而在零处起始并且连同每个轨道部段的增量编号一起增加。可选地，轨道布局文件91还可以包括用于每个轨道部段的其他场，比如与轨道部段相关联的线性位置范围，并且每个轨道部段的线性位置因此在轨道布局文件91中进行了明确限定。还可以预期的是，轨道布局文件91可以包括附加数据比如限定了特定线性位置的场，笛卡尔坐标系比如第一坐标系160的原点与其相对应。可选地，笛卡尔坐标系的位置可以独立地存储在运动控制器的存储器60中，或者可以分配至轨道10的零位置。知晓了轨道布局和与笛卡尔坐标系的原点相对应的点，沿着轨道的位置可以在笛卡尔坐标系与线性坐标系之间变换。
由于轨道10利用线性驱动系统，因此部段控制器200中的每个部段控制器的运动命令优选地可以在运动命令被传送至每个部段控制器200之前变换成线性位置坐标。在协调运动命令在除了第一坐标系160和轨道布局文件91之外的坐标系中提供的情况下，坐标变换器82可以利用在第一坐标系160中生成的用于每个移动器100的运动命令或者利用变换的运动命令，以将运动命令变换成线性位置坐标。坐标变换器92从轨道布局文件读取轨道的几何形状和/或轨道的线性位置，并且坐标变换器92生成用于轨道的完整的线性位置标度。坐标变换器92然后利用运动命令中的被命令的位置和第一坐标系160的原点以根据运动命令沿着轨道10定位期望位置。坐标变换器92可以读取用于期望位置的对应的线性位置并且将运动命令变换成线性位置命令。线性位置命令又可以被提供至每个部段控制器200。
所产生的变换的运动命令信号TPi然后被提供至部段路由器84，部段路由器84将这些位置值转发至适当的部段控制器200或机器人控制器310。部段路由器84可以包括为部段控制器200或机器人控制器中的每一者限定地址的其他配置文件86，使得命令可以经由通信模块44传送至相应的控制器。
如前面所论述的，每个移动器100可以具有与移动器相关联的一个或更多个偏移量95。再次参照图12，示例性移动器配置文件90还可以包括用于各种元数据97的设定。根据所示出的实施方式，元数据可以包括两个移动器100之间的最小间隔距离、移动器100的惯性值，或者用于移动器100的最小加速率和减速率或最大加速率和减速率。虽然不直接用于变换坐标系之间的运动命令，但是元数据97可以由坐标变换器82读取并且由协调子系统74使用以调整运动命令。给定移动器与相邻移动器之间的期望间隔例如可以根据另一移动器的操作来调整位置并且随后调整提供至移动器100的运动命令。加速度值和减速度值可以限定和/或限制运动命令所可以改变的速率。类似地，移动器100的惯性值对移动器100的重量和/或由移动器16承载的超出其正常重量的重量进行识别。由于移动器100可能无法像移动器16的重量增加那样快速地改变速度，因此惯性值可以用于例如调节加速度值和减速度值。可以预期的是，其他元数据97还可以存储在移动器配置文件中，其包括但不限于最小防撞距离或群集移动器，在该群集移动器中，多个移动器100协同操作。
还可以预期的是，当移动器100沿着轨道10行进时，移动器配置文件90中的数据可以动态地更新。例如，当移动器沿着轨道10行进时，由于工件和/或产品被添加至移动器100或从移动器100移除，移动器100的惯性值可以改变。参照图15，还可以预期的是，当移动器100沿着轨道10行进时，偏移量值95可以改变。图15中示出的每个移动器100a-100c可以在沿着移动器100的外侧部的点101处与外部装置300相互作用。如所示出的，第一坐标系160的原点位于轨道的表面上且位于轨道的轴线18上，即为原点105。在由图15中的第一移动器100a的位置所指示的位置处，移动器100的表面——点101位于其上——从轴线18移位并且相对于第一坐标系160的取向在原点105处旋转。第二坐标系162被示出为其中第二坐标系的原点位于移动器100a上的点101处，机器人将与其相互作用。所示出的实施方式中的偏移量可以仅因移动器100的形状引起。可选地，偏移量可以因附接至移动器100的工件和/或工具引起。第二坐标系162的原点的位置可以由单个偏移量95限定或者由多个偏移量95比如工件和/或工具偏移量限定。用于第一移动器100a的偏移量值95可以包括用于每个轴的值以及用于每个轴的旋转的值。在由第一移动器100a所指示的位置处，偏移量可以存在于相对于轨道轴线18的正y轴方向上，其中沿着x轴没有偏移量。z轴将延伸到页面中或从页面延伸，并且没有提供沿着z轴的位置的指示。此外，可以应用沿着轨道的曲线半径定位的点和在x轴和y轴中的每一者中的旋转偏移量。
如果第一移动器100a行进至由第二移动器100b所指示的位置，则点101——在该点101处，外部装置与移动器100b相互作用——已经旋转至轨道的另一侧部。在由第二移动器100b所指示的位置处，第三坐标系163使坐标系的原点的位置位于移动器100b上的点101处，机器人将在该点处作用。偏移量可以存在于相对于轨道轴线18的负y轴方向上，其中沿着x轴没有偏移量。z轴将再次延伸到页面中或从页面延伸，并且没有提供沿着z轴的位置的指示。然而，该点位于其上的表面与轨道的轴线18平行。因此，偏移量值95可以仅包括用于轴偏移的数据，而用于每个轴的旋转的值可以设定为零。可以预期的是，当移动器100沿着轨道10行进时，运动控制器30可以动态地更新用于移动器100的移动器配置文件90中的偏移量95的值。因此，用于机器人300的控制器的运动命令将自动地变换，使得当移动器沿着轨道10行进时机器人300与移动器100在移动器100上的正确点101处相互作用。
图15中还示出了第三移动器100c。第三移动器100c可以使外部装置与移动器100c上的与轨道10的轴线18直接对准的位置相互作用。由于移动器100c存在一些厚度，因此z轴上的偏移量可以存在一定的值，但是其余偏移量值可以全部为零。此外，可以存在使点101从轨道18的表面进一步偏移的工件和/或工具偏移量95。配置文件90可以包括单个偏移量95或多个偏移量以限定从轨道10至移动器100上的点101的偏移量，外部装置将在该点101处作用。
应当理解的是，本发明就其应用而言不限于本文中所阐述的部件的构造细节和布置细节。本发明能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实践或执行。前述的变化和修改都在本发明的范围内。还应当理解的是，本文本中公开和限定的本发明包括文本和/或附图中提到的或从本文和附图明显看出的两个或更多个单独特征的所有可选组合。所有这些不同的组合构成了本发明的各种替代方面。本文中所描述的实施方式解释了用于实践本发明的已知的最佳模式并且将使本领域其他技术人员能够利用本发明。

Claims (19)

1.一种用于在线性驱动系统中对外部装置与至少一个移动器之间的运动进行协调的方法，其中，所述线性驱动系统包括轨道，每个移动器沿着所述轨道行进，所述方法包括下述步骤：
在运动控制器中限定第一坐标系，其中，所述第一坐标系与所述外部装置和所述轨道中的一者相对应；
在所述运动控制器中限定第二坐标系，其中，所述第二坐标系与所述外部装置和所述轨道中的一者相对应，并且其中，所述外部装置和所述轨道中的每一者由所述第一坐标系和所述第二坐标系中的一者限定；
将坐标系偏移量存储在所述运动控制器的存储器中，其中，所述坐标系偏移量是所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的偏移量；
在所述运动控制器处接收用于所述外部装置的协调运动命令，其中，所述协调运动命令对所述至少一个移动器进行识别以与所述外部装置协同移动；
在所述运动控制器处从所述协调运动命令生成第一运动命令，其中，所述第一运动命令在所述第一坐标系中限定用于所述至少一个移动器的运动；
在所述运动控制器处从所述协调运动命令生成第二运动命令，其中，所述第二运动命令在所述第一坐标系中限定用于所述外部装置的运动；
在所述运动控制器处通过根据所述坐标系偏移量将所述第一运动命令和所述第二运动命令中的一者变换到所述运动控制器中的所述第二坐标系来生成变换的运动命令；以及
根据所述变换的运动命令和未变换到所述第二坐标系的所述第一运动命令或所述第二运动命令对所述外部装置和所述至少一个移动器的操作进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一坐标系与所述轨道相对应，
所述第二坐标系与所述外部装置相对应，
所述第二运动命令根据所述坐标系偏移量变换成所述变换的运动命令，并且
所述第一运动命令用于对所述至少一个移动器的操作进行控制。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述轨道包括多个部段，所述方法还包括下述步骤：
在所述运动控制器中生成多个部段运动命令，其中，每个部段运动命令根据所述第一运动命令生成；
将所述多个部段运动命令中的每个部段运动命令传送至所述线性驱动系统的所述多个部段中的一个部段中的部段控制器；以及
根据由对应的所述部段控制器接收到的部段运动命令对所述至少一个移动器在沿着所述轨道的每个部段处的操作进行控制。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括将所述第一运动命令变换成线性运动命令的步骤，其中，所述线性运动命令与沿着所述轨道的距离相对应。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一坐标系与所述轨道相对应，
所述第二坐标系与所述外部装置相对应，
所述第一运动命令根据所述坐标系偏移量变换成所述变换的运动命令，并且
所述第二运动命令用于对所述外部装置的操作进行控制。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述轨道包括多个部段，所述方法还包括下述步骤：
在所述运动控制器中生成多个部段运动命令，其中，每个部段运动命令根据所述变换的运动命令生成；
将所述多个部段运动命令中的每个部段运动命令传送至所述线性驱动系统的所述多个部段中的一个部段中的部段控制器；以及
根据由对应的所述部段控制器接收到的部段运动命令对所述至少一个移动器在沿着所述轨道的每个部段处的操作进行控制。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括下述步骤：
对用于所述至少一个移动器的移动器配置文件进行识别，其中，每个移动器配置文件与所述至少一个移动器中的一个移动器相对应，并且每个移动器配置文件被存储在所述运动控制器中；
从对应的所述移动器配置文件中获取用于所述至少一个移动器中的每个移动器的移动器偏移量；以及
将所述移动器偏移量添加至所述第一坐标系中的所述第二运动命令。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述外部装置的操作进行控制的步骤还包括将所述第二运动命令和所述变换的运动命令中的一者传送至外部控制器的步骤，其中，所述外部控制器操作成驱动所述外部装置。
9.根据权利要求9所述的方法，还包括下述步骤：
通过所述外部装置获取至少一个附加偏移量，其中，所述至少一个附加偏移量被存储在所述外部控制器的存储器中，以及
根据所述附加偏移量将所述第二运动命令或所述变换的运动命令变换成外部运动命令。
10.一种用于在线性驱动系统中对外部装置与至少一个移动器之间的运动进行协调的装置，其中，所述线性驱动系统包括多个部段，所述装置包括：
运动控制器，所述运动控制器具有：
存储器，所述存储器操作成对第一坐标系、第二坐标系、第一坐标系与第二坐标系之间的坐标系偏移量、和至少一个控制程序进行存储；
处理器，所述处理器操作成执行所述控制程序以：
接收用于所述外部装置和所述至少一个移动器的协调运动命令；
从所述协调运动命令生成第一运动命令，所述第一运动命令在所述第一坐标系中限定用于所述至少一个移动器的运动；
从所述协调运动命令生成第二运动命令，所述第二运动命令在所述第一坐标系中限定用于所述外部装置的运动；
根据所述坐标系偏移量将所述第二运动命令从所述第一坐标系变换到所述第二坐标系；
将经变换的第二运动命令传送至外部控制器，其中，所述外部控制器操作成对所述外部装置进行控制；以及
将所述第一运动命令传送至多个部段控制器；以及
所述多个部段控制器，其中，所述多个部段控制器中的每个部段控制器操作成沿着所述多个部段中的一个部段驱动所述至少一个移动器。
11.根据权利要求10所述的装置，其中：
所述存储器还操作成存储轨道布局，并且
所述处理器还操作成根据所述轨道布局将所述第一坐标系下的所述第一运动命令变换成线性运动命令，并且还操作成将所述线性运动命令传送至所述多个部段控制器。
12.根据权利要求10所述的装置，其中：
所述存储器还操作成存储多个移动器配置文件，并且
所述处理器还操作成：
对与所述至少一个移动器中的每个移动器相对应的所述移动器配置文件进行识别；
从对应的所述移动器配置文件获取用于所述至少一个移动器中的每个移动器的移动器偏移量；以及
将所述移动器偏移量添加至所述第一坐标系中的所述第二运动命令。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述多个移动器配置文件中的每个移动器配置文件包括至少部分地限定所述至少一个移动器的运动的至少一个元数据值，并且其中，所述处理器还操作成：
获取用于所述移动器的所述至少一个元数据值，以及
根据所述协调运动命令和所述至少一个元数据值生成所述第一运动命令。
14.根据权利要求10所述的装置，其中，所述外部控制器包括存储至少一个附加偏移量的存储器，并且所述外部控制器操作成根据所述变换的第二运动命令和所述至少一个附加偏移量对所述外部装置进行控制。
15.一种用于在线性驱动系统中对外部装置与至少一个移动器之间的运动进行协调的方法，其中，所述线性驱动系统包括轨道，每个移动器沿着所述轨道行进，所述方法包括下述步骤：
在运动控制器中限定第一坐标系，其中，所述第一坐标系与所述轨道相对应；
在所述运动控制器中限定第二坐标系，其中，所述第二坐标系与所述外部装置相对应；
将坐标系偏移量存储在所述运动控制器的存储器中，其中，所述坐标系偏移量是所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的偏移量；
在所述运动控制器处接收用于所述外部装置的协调运动命令，其中，所述协调运动命令将至少一个移动器限定成与所述外部装置协同移动；
在所述运动控制器处从所述协调运动命令生成第一运动命令，其中，所述第一运动命令在所述第一坐标系中限定用于所述至少一个移动器的运动；
在所述运动控制器处从所述协调运动命令生成第二运动命令，其中，所述第二运动命令在所述第一坐标系中限定用于所述外部装置的运动；
在所述运动控制器处通过根据所述坐标系偏移量将所述第二运动命令变换成所述运动控制器中的所述第二坐标系来生成变换的运动命令；以及
根据所述第一运动命令和所述变换的运动命令对所述至少一个移动器和所述外部装置的操作进行控制。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括下述步骤：
将轨道布局存储在所述存储器中；以及
根据所述轨道布局将所述第一坐标系下的所述第一运动命令变换成线性运动命令，其中，根据所述线性运动命令对所述至少一个移动器的操作进行控制。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括下述步骤：
对存储在所述存储器中的移动器配置文件进行识别，其中，每个移动器配置文件与所述至少一个移动器中的一个移动器相对应；
从对应的所述移动器配置文件中获取用于所述至少一个移动器中的每个移动器的移动器偏移量；以及
将所述移动器偏移量添加至所述第一坐标系中的所述第二运动命令。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述多个移动器配置文件中的每个移动器配置文件包括至少部分地限定所述至少一个移动器的运动的至少一个元数据值，并且其中，所述方法还包括下述步骤：
获取用于所述移动器的所述至少一个元数据值，以及
根据所述协调运动命令和所述至少一个元数据值生成所述第一运动命令。
19.根据权利要求15所述的方法，其中：
外部控制器对所述外部装置的操作进行控制，
所述外部控制器包括存储至少一个附加偏移量的存储器；并且
所述外部控制器操作成根据变换的所述第二运动命令和所述至少一个附加偏移量对所述外部装置进行控制。
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