CN110883768A - 一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人 - Google Patents
一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人,涉及机器人技术领域。在本发明实施例中,通过根据伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置确定出第一控制时长和第二控制时长,可以控制抱闸的释放,以及伺服电机的下电,从而保证在上电过程中,抱闸的扭矩切换为伺服电机的扭矩时,可以稳定地切换,减少震动和噪音的产生;同时,还可以保证在下电时,伺服电机的扭矩切换为抱闸的扭矩时,同样可以稳定地切换,减少震动和噪音的产生,从而使得机器人在上电和下电时,均可以稳定地进行工作。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,尤指一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人。
背景技术
随着科技的进步,机器人在各种工业操作场合下使用的越来越广泛,而机器人的关节是由伺服电机控制的,且伺服电机为抱闸式的伺服电机;在伺服电机下电(servo off)时,伺服电机失去动力输出,需要通过抱闸来让机器人保持姿态,即让机器人的关节保持静止;当伺服电机上电(servo on)时,伺服电机可以输出动力,抱闸释放,使得抱闸不再限制关节的运动,而是由伺服电机控制关节的运动或静止,从而使得不管伺服电机是否上电,均可以对关节进行控制。
那么,如何通过抱闸与伺服电机的配合,提高伺服电机在上电和下电过程中的稳定性,是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人,用以通过抱闸与伺服电机的配合,提高伺服电机在上电和下电过程中的稳定性。
第一方面,本发明实施例提供了一种抱闸式伺服电机的控制方法,包括:
根据获取到的伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置,确定所述伺服电机中的抱闸释放的第一控制时长,以及所述伺服电机下电的第二控制时长;其中,所述第一控制时长为所述伺服电机上电时刻与所述抱闸释放时刻之间的时长;所述第二控制时长为所述抱闸抱紧时刻与所述伺服电机下电时刻之间的时长;
根据确定出的所述第一控制时长,控制所述抱闸释放;
根据确定出的所述第二控制时长,控制所述伺服电机下电。
第二方面,本发明实施例还提供了一种抱闸式伺服电机的控制装置,包括:
确定单元,用于根据获取到的伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置,确定所述伺服电机中的抱闸释放的第一控制时长,以及所述伺服电机下电的第二控制时长;其中,所述第一控制时长为所述伺服电机上电时刻与所述抱闸释放时刻之间的时长;所述第二控制时长为所述抱闸抱紧时刻与所述伺服电机下电时刻之间的时长;
控制单元,用于根据确定出的所述第一控制时长,控制所述抱闸释放;根据确定出的所述第二控制时长,控制所述伺服电机下电。
第三方面,本发明实施例还提供了一种机器人,包括:如本发明实施例提供的上述抱闸式伺服电机的控制装置、以及抱闸式伺服电机;
所述控制装置,用于在上电时,根据确定出的第一控制时长,控制所述伺服电机中的抱闸释放,在下电时,根据确定出的第二控制时长,控制所述伺服电机下电;
其中,所述第一控制时长和所述第二控制时长为根据获取到的所述伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置而确定出的;所述第一控制时长为所述伺服电机上电时刻与所述抱闸释放时刻之间的时长;所述第二控制时长为所述抱闸抱紧时刻与所述伺服电机下电时刻之间的时长。
本发明有益效果如下:
本发明实施例提供的一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人,通过根据伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置确定出第一控制时长和第二控制时长,可以控制抱闸的释放,以及伺服电机的下电,从而保证在上电过程中,抱闸的扭矩切换为伺服电机的扭矩时,可以稳定地切换,减少震动和噪音的产生;同时,还可以保证在下电时,伺服电机的扭矩切换为抱闸的扭矩时,同样可以稳定地切换,减少震动和噪音的产生,从而使得机器人在上电和下电时,均可以稳定地进行工作。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的控制方法的流程图;
图2为本发明实施例中提供的第一初始时长和第一控制时长的示意图;
图3为本发明实施例中提供的第二初始时长和第二控制时长的示意图;
图4和图5分别为本发明实施例中提供的对第一初始时长进行处理的方法的流程图;
图6和图7分别为本发明实施例中提供的对第二初始时长进行处理的方法的流程图;
图8为本发明实施例中提供的控制装置的结构示意图;
图9为本发明实施例中提供的机器人的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明实施例提供的一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
首先对本发明实施例中涉及的词语进行解释。
1、扭矩。本发明实施例中涉及的伺服电机的扭矩,可以理解为伺服电机输出的扭矩,以控制对应的关节的运动与静止;抱闸的扭矩也可以理解为抱闸输出的扭矩,同样可以控制对应关节保持静止。
2、一个伺服电机控制一个关节,所以在机器人中设置有多个伺服电机,用于实现机器人在生产中的操作。
3、机器人中包括至少一个伺服驱动器,一个伺服驱动器控制多个伺服电机。
4、servo on指的是伺服电机的上电过程,包括伺服电机动力电、servo on信号、抱闸释放信号等,其中,servo on信号指的是servo on整个过程中的一个信号。
5、servo off指的是伺服电机的下电过程,包括伺服电机动力电、servo off信号、抱闸抱紧信号等,其中,servo off信号指的是servo off整个过程中的一个信号。
发明人在研究中发现,在机器人的某个关节处于某个位置时,需要扭矩来保持关节静止,且关节的不同位置需要的扭矩也不同。
若抱闸的扭矩切换为伺服电机的扭矩的瞬间,即servo on,如果伺服电机的扭矩不等于抱闸的扭矩时,伺服电机控制的关节就会运动,然后再依靠伺服电机的扭矩恢复至静止,如此会导致关节震动、产生噪音和位置偏差;同理,伺服电机的扭矩切换为抱闸的扭矩时,即servo off,如果抱闸的扭矩没有达到要求扭矩,且伺服电机因失去动力而扭矩减少,此时关节也会发生运动,然后依靠抱闸扭矩让关节静止,如此,同样会出现关节震动、产生噪音和位置偏差。
因此,本发明实施例提供了一种抱闸式伺服电机的控制方法,用以在servo on和servo off过程中,减少震动、噪音、位置偏差,提高切换的稳定性。
具体地,本发明实施例提供的一种抱闸式伺服电机的控制方法,如图1所示,可以包括:
S101、根据获取到的伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置,确定伺服电机中的抱闸释放的第一控制时长,以及伺服电机下电的第二控制时长;
其中,第一控制时长为伺服电机上电时刻与抱闸释放时刻之间的时长;第二控制时长为抱闸抱紧时刻与伺服电机下电时刻之间的时长。
S102、根据确定出的第一控制时长,控制抱闸释放;
S103、根据确定出的第二控制时长,控制伺服电机下电。
因此,通过根据伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置确定出第一控制时长和第二控制时长,可以控制抱闸的释放,以及伺服电机的下电,从而保证在上电过程中,抱闸的扭矩切换为伺服电机的扭矩时,可以稳定地切换,减少震动和噪音的产生;同时,还可以保证在下电时,伺服电机的扭矩切换为抱闸的扭矩时,同样可以稳定地切换,减少震动和噪音的产生,从而使得机器人在上电和下电时,均可以稳定地进行工作。
虽然,通过理论计算,也可以得到控制抱闸和伺服电机的切换时机,但由于理论计算没有考虑实际的使用情况,所以在实际操作中会产生较大的偏差,造成伺服电机与抱闸之间的切换稳定性较差。而本发明实施例中的第一控制时长和第二控制时长,是根据伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置而确定的,与伺服电机的实际运行情况有关,也就是说,本发明实施例中的第一控制时长和第二控制时长是根据实际情况而确定的,所以确定出的第一控制时长和第二控制时长较准确,有利于提高切换时的稳定性。
在具体实施时,为了能够确定出第一控制时长和第二控制时长,在本发明实施例中的步骤S101,可以具体包括以下步骤:
步骤一、根据获取到的伺服电机的扭矩,确定抱闸释放的第一初始时长,以及伺服电机下电的第二初始时长;
其中,可以将该步骤定义为扭矩控制过程,即根据伺服电机的扭矩确定出第一初始时长和第二初始时长,然后再通过后续的步骤进行修正。
机器人中的伺服驱动器会实时采集伺服电机的扭矩,所以通过伺服驱动器可以获取到不同时刻的伺服电机的扭矩,以及在不同时刻伺服电机控制的关节的位置,然后添加至上电扭矩位置对照表和下电扭矩位置对照表中,以便于确定出第一初始时长和第二初始时长。需要指出的是,在伺服驱动器采集扭矩和位置时,采集周期可以设置为1ms-0.25ms;可选地,为了提高控制地稳定性,采集周期还可以设置为0.5ms,也就是说,采集周期越短,控制效果越好。
并且,在对伺服电机的整个控制过程中,由于数据的采集、指令的传输、以及动作的执行都是需要时间的,所以在这些过程执行时会存在一定的时延,从而会影响控制的精确度。
因此,为了提高控制的精确度,实现有效精确地控制,在上电过程中,伺服电机先上电,然后再根据第一初始时长控制抱闸释放,使得伺服电机上电与抱闸释放之间具有一定的时间间隔,从而提高控制的精确度;同样地,在下电过程中,抱闸先抱紧,然后根据第二初始时长控制伺服电机下电,使得抱闸抱紧与伺服电机下电之间也具有一定的时间间隔,从而提高控制的精确度。
参见图2和图3所示,图中上方的图给出了在扭矩控制过程后确定出的第一初始时长t1c和第二初始时长t2c。
步骤二、根据获取到的伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置,对第一初始时长和第二初始时长进行修正处理;
其中,可以将该步骤定义为时间控制过程,即在确定出第一初始时长和第二初始时长的基础上,对两个初始时长进行修正,以达到机器人任何姿态下的上电和下电均能够被平稳地控制。
参见图2和图3所示,图中下方的图给出了在时间控制过程后修正后的第一初始时长t1x和修正后的第二初始时长t2x,很明显,在对第一初始时长t1c和第二初始时长t2c进行修正后,使得修正后的第一初始时长t1x明显小于修正前的第一初始时长t1c,且修正后的第二初始时长t2x明显小于修正前的第二初始时长t2c,如此,可以使得切换过程尽快完成,减少扭矩波动,从而减少震动和噪音,提高切换地稳定性。
步骤三、将修正后的第一初始时长确定为第一控制时长,以及将修正后的第二初始时长确定为第二控制时长。
需要说明的是,不管是在扭矩控制过程中,还是在时间控制过程中,对于上电过程,在上电后的预设时间间隔(由制作伺服电机的厂家决定)后,系统向伺服电机发出一个最小单位的运动指令,使得伺服电机的扭矩发生变化,进而能够让伺服电机的扭矩尽快接近抱闸的扭矩,从而可以减小抱闸释放时的位置变化,减少震动和噪音,提高稳定性。
并且,不管是在扭矩控制过程,还是在时间控制过程中,在选择第一初始时长中的参考起始时刻时,可以选择上电时刻,即将上电时刻与抱闸释放时刻之间的时长作为第一初始时长,或者还可以选择伺服电机接收运动指令的时刻,即将接收运动指令的时刻与抱闸释放时刻之间的时长作为第一初始时长。在本发明实施例中,均是以上电时刻与抱闸释放时刻之间的时长作为第一初始时长来进行说明的。
此外,在上电过程中,在抱闸释放后,需要系统向伺服电机发出一个最小单位的反向补偿运动的指令,以使伺服电机控制的关节的位置在上电前后保持一致,以便于机器人之后的工作。
可选地,对于步骤一,可采用以下方式确定第一初始时长:
确定伺服电机上电前对应的第一扭矩;
在伺服电机上电,且接收到运动指令产生运动后,伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置均会发生变化,并且可以被伺服驱动器实时采集到,之后确定第一时长和第二时长的大小;其中,第一时长为实时获取到的伺服电机的当前扭矩与第一扭矩之间的差值等于预设阈值时的对应时刻,与伺服电机上电时刻之间的时长,第二时长为预设的抱闸释放时刻与伺服电机上电时刻之间的时长;
在第一时长小于第二时长时,将第一时长确定为第一初始时长;在第一时长大于第二时长时,将第二时长确定为第一初始时长。因此,通过比较第一时长和第二时长的大小,选择较小的时长作为第一初始时长,可以减少扭矩的波动,提高切换的稳定。
需要说明的是,在实际的操作过程中,可以根据机器人的结构、各关节的尺寸、重心、质量,通过公式计算出不同位姿时各关节的静态扭矩,此时由于扭矩为通过公式计算而得,所以无需将扭矩数据存储于控制器中,而是在使用时直接计算出即可,从而减少控制器的占用资源。但需要指出的是,该种方法确定出的扭矩,由于摩擦因素,计算结果与实际值会有所偏差。
因此,为了更加准确地确定出不同位姿时各关节的静态扭矩,在本发明实施例中,可以控制机器人在不同的位置保持静止进行数据记录,例如但不限于,以10%为间隔,每个关节选择10个位置,六个关节就有106个位置,通过编写机器人程序完成这一工作,以便于利用获取到的扭矩,此种方法得到的扭矩较计算得出的扭矩要准确的多,所以在确定第一控制时长和第二控制时长时,也会更加准确,有利于对伺服电机的有效控制。
具体地,在本发明实施例中,在确定伺服电机下电时的第一扭矩,具体采用以下方式:
第一种方式:在确定伺服电机正常下电时,将伺服电机下电时的扭矩确定为第一扭矩;
针对伺服电机正常下电的情况,说明在伺服电机下电时,是在静止的状态的下下电的,所以可以将此时的状态A(包括扭矩、位置、伺服电机的编号和时间)添加或记录至下电扭矩位置对照表中,以便于在后续的过程中使用。若接下来上电时,就可以根据状态A时的扭矩控制抱闸的释放。
第二种方式:在确定伺服电机非正常下电时,在下电扭矩位置对照表中,查找与伺服电机在非正常下电时所控制的关节的位置相匹配的扭矩;其中,下电扭矩位置对照表包括每次下电过程中伺服电机的扭矩参数、伺服电机控制的关节的位置参数和时间参数;
若查找到,则将查找到的扭矩确定为第一扭矩;
若查找不到,将预设的扭矩确定为第一扭矩。
针对伺服电机非正常下电的情况,例如急停,说明伺服电机在下电时可能处于运动状态,没有静止状态的扭矩可以参考,所以此时需要在下电扭矩位置对照表中查找满足预设条件的扭矩,将其作为第一扭矩。例如,根据各伺服电机所控制的关节的当前位置(即非正常下电后且上电前的位置),在下电扭矩位置对照表中查找与当前位置相匹配的那一组数据中的扭矩;其中,相匹配是指当前位置与下电扭矩位置对照表中的位置之间的偏差小于阈值偏差,且阈值偏差可以为但不限于10%、5%、2%或1%等。
如果在下电扭矩位置对照表中查找到多组数据时,将当前位置与下电扭矩位置对照表中的位置之间的偏差最小的那一组数据中的扭矩,确定为第一扭矩,从而可以有效保证上电过程中切换地稳定性。
当然,也有可能存在下电扭矩位置对照表中并没有找到相匹配的数据,此时,可以将预设的扭矩的默认值确定为第一扭矩。
需要说明的是,下电扭矩位置对照表存储在机器人中的控制器中,控制装置可以调取下电扭矩对照表,从而查找相关数据;并且,控制器中还存储有上电扭矩位置对照表,上电扭矩位置对照表中存储上电过程中的参数,下电扭矩位置对照表中存储下电过程中的参数。不管是上电扭矩位置对照表,还是下电扭矩位置对照表,其中均包括:扭矩参数、位置参数、时间参数、以及伺服电机的编号;扭矩、位置和时间组成了多组数据,用于对应各伺服电机。
基于上述确定第一初始时长的方法,同样地,对于步骤一,可采用以下方式确定第二初始时长:
确定在抱闸抱紧前伺服电机的第二扭矩;
控制抱闸抱紧;
确定第三时长和第四时长的大小;其中,由于在抱闸抱紧后,抱闸会输出扭矩,所以此时伺服电机的扭矩会发生变化,而第三时长为实时获取到的伺服电机的当前扭矩不同于第二扭矩时的对应时刻,与抱闸抱紧时刻之间的时长,第四时长为预设的伺服电机下电时刻与抱闸抱紧时刻之间的时长;
在第三时长小于第四时长时,将第三时长确定为第二初始时长;在第三时长大于第四时长时,将第四时长确定为第二初始时长。因此,通过比较第三时长和第四时长的大小,选择较小的时长作为第二初始时长,可以减少扭矩的波动,提高切换的稳定。
可选地,对于步骤二,只要伺服电机上电,都会对第一初始时长进行修正,只要伺服电机下电,均会对第二初始时长进行修正,因此,在对第一初始时长和第二初始时长进行修正处理时,可以采用以下方式:
针对伺服电机每一次的上电过程,均执行以下过程:
过程一、在伺服电机上电后,利用当前第一初始时长,控制抱闸释放;
其中,当前第一初始时长为上一次上电过程中确定出的;例如,若当前次上电过程为第二次上电,当前第一初始时长则是在第一次上电过程中确定出来的。
过程二、将当前次上电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的上电扭矩位置对照表中;
其中,在每次上电过程完成后,均会将当前次采集到的各时刻的扭矩参数和位置参数作为一条新的记录,增加至上电扭矩位置对照表中,使得上电扭矩位置对照表中存储有每次上电过程中的参数,以便于后续的使用。
并且,预先确定的上电扭矩位置对照表,可以理解为上一次上电过程中确定出的。
过程三、根据上电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次上电过程中的第一最大扭矩,第一参考时长、以及第一位置变化量;
其中,第一参考时长为伺服电机当前次的上电时刻与第一最大扭矩对应时刻之间的时长。第一位置变化量为当前次上电时刻伺服电机控制的关节位置与抱闸释放时刻伺服电机控制的关节位置之间的位置差;
过程四、确定第一最大扭矩是否大于预先确定的第一阈值扭矩;若是,执行过程五;若否,则执行过程六;
其中,预先确定的第一阈值扭矩,可以理解为在上一次的上电过程中确定出的。
过程五、查找上电扭矩位置对照表的各条记录中的第一最大扭矩,比较各第一最大扭矩并确定出最小的第一最大扭矩,将确定出的最小的第一最大扭矩对应的第一参考时长,作为修正后的第一初始时长;结束流程;
例如,目前的上电扭矩位置对照表中有三条记录,第一条记录中的第一最大扭矩为M1、第二条记录中的第一最大扭矩为M2、第三条记录中的第一最大扭矩为M3,且M1大于M2大于M3,此时将M3确定为最小的第一最大扭矩,然后将M3对应的第一参考时长作为修正后的第一初始时长。
其中,当前次上电过程中修正后的第一初始时长,可以作为下一次上电过程中的当前第一初始时长,以控制抱闸释放。
过程六、将第一最大扭矩,第一参考时长、当前第一初始时长、以及第一位置变化量,添加至上电扭矩位置对照表中表示当前次上电过程的记录中,形成更新后的上电扭矩位置对照表;
其中,更新后的上电扭矩位置对照表,可以用于下一次的上电过程。
过程七、确定当前第一初始时长是否已被修正处理;若否,则执行过程八;若是,则执行过程九;
过程八、将两倍的当前第一初始时长与第一参考时长的差值,作为修正后的第一初始时长,将第一最大扭矩作为修正后的第一阈值扭矩;结束流程;
其中,当前次上电过程修正后的第一阈值扭矩,可以作为下一次上电过程中的第一阈值扭矩使用。
过程九、确定第一位置变化量是否大于预设的阈值位置变化量;若是,则执行过程十;若否,则执行过程十一;
其中,阈值位置变化量是预先设定的,可以根据实际情况而定,在此并不限定。
过程十、根据第一位置变化量和阈值位置变化量,从上电扭矩位置对照表中查找满足第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长;结束流程;
过程十一、根据第一位置变化量和阈值位置变化量,从上电扭矩位置对照表中查找满足第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长。
下面结合具体实施例来说明对第一初始时长的修正过程。
针对第一次的修正过程,具体参见图4所示的流程图。
S401、在伺服电机上电后,利用第一初始时长,控制抱闸释放;
S402、将当前次上电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的上电扭矩位置对照表中;
S403、根据上电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次上电过程中的第一最大扭矩,第一参考时长、以及第一位置变化量;
S404、确定第一最大扭矩是否大于预先确定的第一阈值扭矩;若是,则执行步骤S405;若否,则执行步骤S406;
S405、查找上电扭矩位置对照表的各条记录中的第一最大扭矩,比较各第一最大扭矩并确定出最小的第一最大扭矩,将确定出的最小的第一最大扭矩对应的第一参考时长,作为修正后的第一初始时长;结束流程;
S406、将第一最大扭矩,第一参考时长、当前第一初始时长、以及第一位置变化量,添加至上电扭矩位置对照表中表示当前次上电过程的记录中,形成更新后的上电扭矩位置对照表;
S407、将两倍的当前第一初始时长与第一参考时长的差值,作为修正后的第一初始时长,将第一最大扭矩作为修正后的第一阈值扭矩。
针对第二次以及从第二次之后的每次修正过程,具体参见图5所示的流程图。
S501、在伺服电机上电后,利用第一初始时长,控制抱闸释放;
S502、将当前次上电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的上电扭矩位置对照表中;
S503、根据上电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次上电过程中的第一最大扭矩,第一参考时长、以及第一位置变化量;
S504、确定第一最大扭矩是否大于预先确定的第一阈值扭矩;若是,则执行步骤S505;若否,则执行步骤S506;
S505、查找上电扭矩位置对照表的各条记录中的第一最大扭矩,比较各第一最大扭矩并确定出最小的第一最大扭矩,将确定出的最小的第一最大扭矩对应的第一参考时长,作为修正后的第一初始时长;结束流程;
S506、将第一最大扭矩,第一参考时长、当前第一初始时长、以及第一位置变化量,添加至上电扭矩位置对照表中表示当前次上电过程的记录中,形成更新后的上电扭矩位置对照表;
S507、确定第一位置变化量是否大于预设的阈值位置变化量;若是,执行步骤S508;若否,执行步骤S509;
S508、根据第一位置变化量和阈值位置变化量,从上电扭矩位置对照表中查找满足第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长;结束流程;
S509、根据第一位置变化量和阈值位置变化量,从上电扭矩位置对照表中查找满足第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长。
可选地,在本发明实施例中,针对伺服电机每一次的下电过程,均执行以下过程:
过程一、在抱闸抱紧后,利用当前第二初始时长,控制伺服电机下电;
其中,当前第二初始时长为上一次下电过程中确定出的;例如,若当前次下电过程为第二次下电,当前第二初始时长则是在第一次下电过程中确定出来的。
过程二、将当前次下电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的下电扭矩位置对照表中;
其中,在每次下电过程完成后,均会将当前次采集到的各时刻的扭矩参数和位置参数作为一条新的记录增加至下电扭矩位置对照表中,使得下电扭矩位置对照表中存储有每次下电过程中的参数,以便于后续的使用。
并且,预先确定的下电扭矩位置对照表,可以理解为上一次下电过程中确定出的。
过程三、根据下电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次下电过程中的第二最大扭矩,第二参考时长、以及第二位置变化量;
其中,第二参考时长为抱闸抱紧时刻与第二最大扭矩对应时刻之间的时长。第二位置变化量为抱闸抱紧时刻伺服电机控制的关节位置与伺服电机下电时刻伺服电机控制的关节位置之间的位置差。
过程四、确定第二最大扭矩是否大于预先确定的第二阈值扭矩;若是,则执行过程五;若否,则执行过程六;
其中,预先确定的第二阈值扭矩,可以理解为在上一次的下电过程中确定出的。并且,第一阈值扭矩与第二阈值扭矩可以设置为相同,当然,也可以设置为不同,根据具体实际情况而定,在此并不限定。
过程五、查找下电扭矩位置对照表的各条记录中的第二最大扭矩,比较各第二最大扭矩并确定出最小的第二最大扭矩,将确定出的最小的第二最大扭矩对应的第二参考时长,作为修正后的第二初始时长;结束流程;
例如,目前的下电扭矩位置对照表中有三条记录,第一条记录中的第二最大扭矩为P1、第二条记录中的第二最大扭矩为P2、第三条记录中的第二最大扭矩为P3,且P1大于P2大于P3,此时将P3确定为最小的第二最大扭矩,然后将P3对应的第二参考时长作为修正后的第二初始时长。
其中,当前次下电过程中修正后的第二初始时长,可以作为下一次下电过程中的当前第二初始时长,以控制伺服电机下电。
过程六、将第二最大扭矩,第二参考时长、当前第二初始时长、以及第二位置变化量,添加至下电扭矩位置对照表中表示当前次下电过程的记录中,形成更新后的下电扭矩位置对照表;
其中,更新后的下电扭矩位置对照表,可以用于下一次的下电过程。
过程七、确定当前第二初始时长是否已被修正处理;若否,则执行过程八;若是,则执行过程九;
过程八、将两倍的当前第二初始时长与第二参考时长的差值,作为修正后的第二初始时长,将第二最大扭矩作为修正后的第二阈值扭矩;结束流程;
其中,当前次下电过程修正后的第二阈值扭矩,可以作为下一次下电过程中的第二阈值扭矩使用。
过程九、确定第二位置变化量是否大于阈值位置变化量;若是,则执行过程十;若否,则执行过程十一;
过程十、根据第二位置变化量和阈值位置变化量,从下电扭矩位置对照表中查找满足第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长;结束流程;
过程十一、根据第二位置变化量和阈值位置变化量,从下电扭矩位置对照表中查找满足第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长。
下面结合具体实施例来说明对第二初始时长的修正过程。
针对第一次的修正过程,具体参见图6所示的流程图。
S601、在抱闸抱紧后,利用当前第二初始时长,控制伺服电机下电;
S602、将当前次下电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的下电扭矩位置对照表中;
S603、根据下电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次下电过程中的第二最大扭矩,第二参考时长、以及第二位置变化量;
S604、确定第二最大扭矩是否大于预先确定的第二阈值扭矩;若是,则执行步骤S605;若否,则执行步骤S606;
S605、查找下电扭矩位置对照表的各条记录中的第二最大扭矩,比较各第二最大扭矩并确定出最小的第二最大扭矩,将确定出的最小的第二最大扭矩对应的第二参考时长,作为修正后的第二初始时长;结束流程;
S606、将第二最大扭矩,第二参考时长、当前第二初始时长、以及第二位置变化量,添加至下电扭矩位置对照表中表示当前次下电过程的记录中,形成更新后的下电扭矩位置对照表;
S607、将两倍的当前第二初始时长与第二参考时长的差值,作为修正后的第二初始时长,将第二最大扭矩作为修正后的第二阈值扭矩。
针对第二次以及从第二次之后的每次修正过程,具体参见图7所示的流程图。
S701、在抱闸抱紧后,利用当前第二初始时长,控制伺服电机下电;
S702、将当前次下电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的下电扭矩位置对照表中;
S703、根据下电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次下电过程中的第二最大扭矩,第二参考时长、以及第二位置变化量;
S704、确定第二最大扭矩是否大于预先确定的第二阈值扭矩;若是,则执行步骤S705;若否,则执行步骤S706;
S705、查找下电扭矩位置对照表的各条记录中的第二最大扭矩,比较各第二最大扭矩并确定出最小的第二最大扭矩,将确定出的最小的第二最大扭矩对应的第二参考时长,作为修正后的第二初始时长;结束流程;
S706、将第二最大扭矩,第二参考时长、当前第二初始时长、以及第二位置变化量,添加至下电扭矩位置对照表中表示当前次下电过程的记录中,形成更新后的下电扭矩位置对照表;
S707、确定第二位置变化量是否大于预设的阈值位置变化量;若是,执行步骤S708;若否,执行步骤S709;
S708、根据第二位置变化量和阈值位置变化量,从下电扭矩位置对照表中查找满足第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长;结束流程;
S709、根据第二位置变化量和阈值位置变化量,从下电扭矩位置对照表中查找满足第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长。
具体地,在本发明实施例中,第一条件可以具体为:将大于阈值位置变化量的各第一位置变化量(或第二位置变化量)对应的各第一最大扭矩(或第二最大扭矩)中的最小值确定为满足条件。
例如,以上电过程为例,阈值位置变化量用S0表示,上电扭矩位置对照表中,存储了3个第一位置变化量,大小分别为S1>S2>S0>S3,且S1对应的第一最大扭矩为N1,S2对应的第一最大扭矩为N2,S3对应的第一最大扭矩为N3,且N2>N1>N3,所以首先确定大于S0的第一位置变化量为S1和S2,又因N2>N1,所以将N1确定为满足第一条件的扭矩。
第二条件可以具体为:将大于阈值位置变化量的各第一位置变化量(或第二位置变化量)中的最小值对应的扭矩确定为满足条件。
例如,以上电过程为例,阈值位置变化量用S0表示,上电扭矩位置对照表中,存储了3个第一位置变化量,大小分别为S1>S2>S0>S3,所以首先确定大于S0的第一位置变化量为S1和S2,又因S1>S2,所以将S2对应的扭矩确定为满足第二条件的扭矩。
需要说明的是,在本发明实施例中,在下电过程中,在抱闸闭合后,在修正后的第一初始时长内,伺服驱动器监控到伺服电机的扭矩未发生变化,且在预设的时长内均未发生变化,即认为抱闸抱紧,此时伺服电机下电,实现了抱闸与伺服电机的稳定切换。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种抱闸式伺服电机的控制装置,如图8所示,可以包括:
确定单元801,用于根据获取到的伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置,确定伺服电机中的抱闸释放的第一控制时长,以及伺服电机下电的第二控制时长;其中,第一控制时长为伺服电机上电时刻与抱闸释放时刻之间的时长;第二控制时长为抱闸抱紧时刻与伺服电机下电时刻之间的时长;
控制单元802,用于根据确定出的第一控制时长,控制抱闸释放;根据确定出的第二控制时长,控制伺服电机下电。
在具体实施时,为了能够实现确定单元801的功能,在本发明实施例中,如图8所示,确定单元801具体包括:
第一子单元8011,用于根据获取到的伺服电机的扭矩,确定抱闸释放的第一初始时长,以及伺服电机下电的第二初始时长;
第二子单元8012,用于根据获取到的伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置,对第一初始时长和第二初始时长进行修正处理;
第三子单元8013,用于将修正后的第一初始时长确定为第一控制时长,以及将修正后的第二初始时长确定为第二控制时长。
具体地,对于第一子单元8011,具体用于:确定伺服电机上电前对应的第一扭矩;在伺服电机上电且产生运动后,确定第一时长和第二时长的大小;其中,第一时长为实时获取到的伺服电机的当前扭矩与第一扭矩之间的差值等于预设阈值时的对应时刻,与伺服电机上电时刻之间的时长,第二时长为预设的抱闸释放时刻与伺服电机上电时刻之间的时长;在第一时长小于第二时长时,将第一时长确定为第一初始时长;在第一时长大于第二时长时,将第二时长确定为第一初始时长;
第一子单元8011,还具体用于:确定在抱闸抱紧前伺服电机的第二扭矩;控制抱闸抱紧;确定第三时长和第四时长的大小;其中,第三时长为实时获取到的伺服电机的当前扭矩不同于第二扭矩时的对应时刻,与抱闸抱紧时刻之间的时长,第四时长为预设的伺服电机下电时刻与抱闸抱紧时刻之间的时长;
在第三时长小于第四时长时,将第三时长确定为第二初始时长;在第三时长大于第四时长时,将第四时长确定为第二初始时长。
具体地,在本发明实施例中,第一子单元8011,还具体用于:在确定伺服电机正常下电时,将伺服电机下电时的扭矩确定为第一扭矩;在确定伺服电机非正常下电时,在下电扭矩位置对照表中,查找与伺服电机在非正常下电时所控制的关节的位置相匹配的扭矩;其中,下电扭矩位置对照表包括每次下电过程中伺服电机的扭矩参数、伺服电机控制的关节的位置参数和时间参数;若查找到,则将查找到的扭矩确定为第一扭矩;若查找不到,将预设的扭矩确定为第一扭矩。
具体地,对于第二子单元8012,具体用于:
针对伺服电机每一次的上电过程,均执行以下操作:
在伺服电机上电后,利用当前第一初始时长,控制抱闸释放;当前第一初始时长为上一次上电过程中确定出的;
将当前次上电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的上电扭矩位置对照表中;
根据上电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次上电过程中的第一最大扭矩,第一参考时长、以及第一位置变化量;第一参考时长为伺服电机当前次的上电时刻与第一最大扭矩对应时刻之间的时长;第一位置变化量为当前次上电时刻伺服电机控制的关节位置与抱闸释放时刻伺服电机控制的关节位置之间的位置差;
确定第一最大扭矩是否大于预先确定的第一阈值扭矩;
若是,查找上电扭矩位置对照表的各条记录中的第一最大扭矩,比较各第一最大扭矩并确定出最小的第一最大扭矩,将确定出的最小的第一最大扭矩对应的第一参考时长,作为修正后的第一初始时长;
若否,将第一最大扭矩,第一参考时长、当前第一初始时长、以及第一位置变化量,添加至上电扭矩位置对照表中表示当前次上电过程的记录中,形成更新后的上电扭矩位置对照表;
确定当前第一初始时长是否已被修正处理;
若否,将两倍的当前第一初始时长与第一参考时长的差值,作为修正后的第一初始时长,将第一最大扭矩作为修正后的第一阈值扭矩;
若是,
确定第一位置变化量是否大于预设的阈值位置变化量;
若是,根据第一位置变化量和阈值位置变化量,从上电扭矩位置对照表中查找满足第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长;
若否,根据第一位置变化量和阈值位置变化量,从上电扭矩位置对照表中查找满足第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长;
针对伺服电机每一次的下电过程,均执行以下操作:
在抱闸抱紧后,利用当前第二初始时长,控制伺服电机下电;当前第二初始时长为上一次下电过程中确定出的;
将当前次下电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的下电扭矩位置对照表中;
根据下电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次下电过程中的第二最大扭矩,第二参考时长、以及第二位置变化量;其中,第二参考时长为抱闸抱紧时刻与第二最大扭矩对应时刻之间的时长;第二位置变化量为抱闸抱紧时刻伺服电机控制的关节位置与伺服电机下电时刻伺服电机控制的关节位置之间的位置差;
确定第二最大扭矩是否大于预先确定的第二阈值扭矩;
若是,查找下电扭矩位置对照表的各条记录中的第二最大扭矩,比较各第二最大扭矩并确定出最小的第二最大扭矩,将确定出的最小的第二最大扭矩对应的第二参考时长,作为修正后的第二初始时长;
若否,将第二最大扭矩,第二参考时长、当前第二初始时长、以及第二位置变化量,添加至下电扭矩位置对照表中表示当前次下电过程的记录中,形成更新后的下电扭矩位置对照表;
确定当前第二初始时长是否已被修正处理;
若否,将两倍的当前第二初始时长与第二参考时长的差值,作为修正后的第二初始时长,将第二最大扭矩作为修正后的第二阈值扭矩;
若是,
确定第二位置变化量是否大于阈值位置变化量;
若是,根据第二位置变化量和阈值位置变化量,从下电扭矩位置对照表中查找满足第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长;
若否,根据第二位置变化量和阈值位置变化量,从下电扭矩位置对照表中查找满足第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长。
可选地,第一条件可以为:将大于阈值位置变化量的各第一位置变化量(或第二位置变化量)对应的各第一最大扭矩(或第二最大扭矩)中的最小值确定为满足条件;
第二条件可以为:将大于阈值位置变化量的各第一位置变化量(或第二位置变化量)中的最小值对应的扭矩确定为满足条件。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种机器人m,如图9所示,可以包括:如本发明实施例提供的上述抱闸式伺服电机的控制装置901、以及抱闸式伺服电机902;
控制装置901,用于在上电时,根据确定出的第一控制时长,控制伺服电机902中的抱闸n释放,在下电时,根据确定出的第二控制时长,控制伺服电机902下电;
其中,第一控制时长和第二控制时长为根据获取到的伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置而确定出的;第一控制时长为伺服电机上电时刻与抱闸释放时刻之间的时长;第二控制时长为抱闸抱紧时刻与伺服电机下电时刻之间的时长。
在具体实施时,在本发明实施例中,在当前机器人工作一段时长后,上电扭矩位置对照表和下电扭矩位置对照表中累积的数据,以及确定出的第一控制时长和第二控制时长,可以拷贝到与当前机器人属于同一款式的其他机器人中,使得其他机器人对上述数据可以直接进行使用,即同一款式的机器人之间可以共享该数据,有效减少了其他机器人的学习和训练过程,提高了机器人的使用效率。
其中,与当前机器人属于同一款式的其他机器人,可以理解为:其他机器人与当前机器人具有相同的机械尺寸,以及相同的伺服电机的型号。
另外,本发明实施例还提供了一种计算装置,该计算装置包括至少一个处理器、以及至少一个存储器,其中,存储器存储有计算机程序,当该程序被处理器执行时,使得处理器执行上述任一实施例中所提供的控制方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质存储有可由计算装置执行的计算机程序,当该程序在计算装置上运行时,使得计算装置执行上述任一实施例中所提供的控制方法。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理器或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而通过提供在计算机或其他可编程设备上执行的指令用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
本发明实施例提供了一种抱闸式伺服电机的控制方法、装置及机器人,通过根据伺服电机的扭矩,以及伺服电机控制的关节的位置确定出第一控制时长和第二控制时长,可以控制抱闸的释放,以及伺服电机的下电,从而保证在上电过程中,抱闸的扭矩切换为伺服电机的扭矩时,可以稳定地切换,减少震动和噪音的产生;同时,还可以保证在下电时,伺服电机的扭矩切换为抱闸的扭矩时,同样可以稳定地切换,减少震动和噪音的产生,从而使得机器人在上电和下电时,均可以稳定地进行工作。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种抱闸式伺服电机的控制方法,其特征在于,包括:
根据获取到的伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置,确定所述伺服电机中的抱闸释放的第一控制时长,以及所述伺服电机下电的第二控制时长;其中,所述第一控制时长为所述伺服电机上电时刻与所述抱闸释放时刻之间的时长;所述第二控制时长为所述抱闸抱紧时刻与所述伺服电机下电时刻之间的时长;
根据确定出的所述第一控制时长,控制所述抱闸释放;
根据确定出的所述第二控制时长,控制所述伺服电机下电。
2.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据获取到的伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置,确定所述伺服电机中的抱闸释放的第一控制时长,以及所述伺服电机下电的第二控制时长,具体包括:
根据获取到的伺服电机的扭矩,确定所述抱闸释放的第一初始时长,以及所述伺服电机下电的第二初始时长;
根据获取到的伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置,对所述第一初始时长和所述第二初始时长进行修正处理;
将修正后的所述第一初始时长确定为所述第一控制时长,以及将修正后的所述第二初始时长确定为所述第二控制时长。
3.如权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述根据获取到的伺服电机的扭矩,确定所述抱闸释放的第一初始时长,具体包括:
确定所述伺服电机上电前对应的第一扭矩;
在所述伺服电机上电且产生运动后,确定第一时长和第二时长的大小;其中,所述第一时长为实时获取到的所述伺服电机的当前扭矩与所述第一扭矩之间的差值等于预设阈值时的对应时刻,与所述伺服电机上电时刻之间的时长,所述第二时长为预设的所述抱闸释放时刻与所述伺服电机上电时刻之间的时长;
在所述第一时长小于所述第二时长时,将所述第一时长确定为所述第一初始时长;
在所述第一时长大于所述第二时长时,将所述第二时长确定为所述第一初始时长;
所述根据获取到的伺服电机的扭矩,确定所述伺服电机下电的第二初始时长,具体包括:
确定在所述抱闸抱紧前所述伺服电机的第二扭矩;
控制所述抱闸抱紧;
确定第三时长和第四时长的大小;其中,所述第三时长为实时获取到的所述伺服电机的当前扭矩不同于所述第二扭矩时的对应时刻,与所述抱闸抱紧时刻之间的时长,所述第四时长为预设的所述伺服电机下电时刻与所述抱闸抱紧时刻之间的时长;
在所述第三时长小于所述第四时长时,将所述第三时长确定为所述第二初始时长;
在所述第三时长大于所述第四时长时,将所述第四时长确定为所述第二初始时长。
4.如权利要求3所述的控制方法,其特征在于,确定所述伺服电机下电时的第一扭矩,具体采用以下方式:
在确定所述伺服电机正常下电时,将所述伺服电机下电时的扭矩确定为所述第一扭矩;
在确定所述伺服电机非正常下电时,在下电扭矩位置对照表中,查找与所述伺服电机在非正常下电时所控制的关节的位置相匹配的扭矩;其中,所述下电扭矩位置对照表包括每次下电过程中所述伺服电机的扭矩参数、所述伺服电机控制的关节的位置参数和时间参数;
若查找到,则将查找到的扭矩确定为所述第一扭矩;
若查找不到,将预设的扭矩确定为所述第一扭矩。
5.如权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述根据获取到的伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置,对所述第一初始时长和所述第二初始时长进行修正处理,具体包括:
针对所述伺服电机每一次的上电过程,均执行以下操作:
在所述伺服电机上电后,利用当前第一初始时长,控制所述抱闸释放;所述当前第一初始时长为上一次上电过程中确定出的;
将当前次上电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的上电扭矩位置对照表中;
根据所述上电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次上电过程中的第一最大扭矩,第一参考时长、以及第一位置变化量;所述第一参考时长为所述伺服电机当前次的上电时刻与所述第一最大扭矩对应时刻之间的时长;所述第一位置变化量为当前次上电时刻所述伺服电机控制的关节位置与所述抱闸释放时刻所述伺服电机控制的关节位置之间的位置差;
确定所述第一最大扭矩是否大于预先确定的第一阈值扭矩;
若是,查找所述上电扭矩位置对照表的各条记录中的第一最大扭矩,比较各第一最大扭矩并确定出最小的第一最大扭矩,将确定出的最小的第一最大扭矩对应的第一参考时长,作为修正后的第一初始时长;
若否,将所述第一最大扭矩,所述第一参考时长、所述当前第一初始时长、以及所述第一位置变化量,添加至所述上电扭矩位置对照表中表示当前次上电过程的记录中,形成更新后的上电扭矩位置对照表;
确定所述当前第一初始时长是否已被修正处理;
若否,将两倍的所述当前第一初始时长与所述第一参考时长的差值,作为修正后的所述第一初始时长,将所述第一最大扭矩作为修正后的第一阈值扭矩;
若是,
确定所述第一位置变化量是否大于预设的阈值位置变化量;
若是,根据所述第一位置变化量和所述阈值位置变化量,从所述上电扭矩位置对照表中查找满足第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与所述当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长;
若否,根据所述第一位置变化量和所述阈值位置变化量,从所述上电扭矩位置对照表中查找满足第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与所述当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长;
针对所述伺服电机每一次的下电过程,均执行以下操作:
在所述抱闸抱紧后,利用当前第二初始时长,控制所述伺服电机下电;所述当前第二初始时长为上一次下电过程中确定出的;
将当前次下电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的下电扭矩位置对照表中;
根据所述下电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次下电过程中的第二最大扭矩,第二参考时长、以及第二位置变化量;其中,所述第二参考时长为所述抱闸抱紧时刻与所述第二最大扭矩对应时刻之间的时长;所述第二位置变化量为所述抱闸抱紧时刻所述伺服电机控制的关节位置与所述伺服电机下电时刻所述伺服电机控制的关节位置之间的位置差;
确定所述第二最大扭矩是否大于预先确定的第二阈值扭矩;
若是,查找所述下电扭矩位置对照表的各条记录中的第二最大扭矩,比较各第二最大扭矩并确定出最小的第二最大扭矩,将确定出的最小的第二最大扭矩对应的第二参考时长,作为修正后的第二初始时长;
若否,将所述第二最大扭矩,所述第二参考时长、所述当前第二初始时长、以及所述第二位置变化量,添加至所述下电扭矩位置对照表中表示当前次下电过程的记录中,形成更新后的下电扭矩位置对照表;
确定所述当前第二初始时长是否已被修正处理;
若否,将两倍的所述当前第二初始时长与所述第二参考时长的差值,作为修正后的所述第二初始时长,将所述第二最大扭矩作为修正后的第二阈值扭矩;
若是,
确定所述第二位置变化量是否大于所述阈值位置变化量;
若是,根据所述第二位置变化量和所述阈值位置变化量,从所述下电扭矩位置对照表中查找满足所述第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与所述当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长;
若否,根据所述第二位置变化量和所述阈值位置变化量,从所述下电扭矩位置对照表中查找满足所述第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与所述当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长。
6.如权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述第一条件为:将大于所述阈值位置变化量的各第一位置变化量(或第二位置变化量)对应的各第一最大扭矩(或第二最大扭矩)中的最小值确定为满足条件;
所述第二条件为:将大于所述阈值位置变化量的各第一位置变化量(或第二位置变化量)中的最小值对应的扭矩确定为满足条件。
7.一种抱闸式伺服电机的控制装置,其特征在于,包括:
确定单元,用于根据获取到的伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置,确定所述伺服电机中的抱闸释放的第一控制时长,以及所述伺服电机下电的第二控制时长;其中,所述第一控制时长为所述伺服电机上电时刻与所述抱闸释放时刻之间的时长;所述第二控制时长为所述抱闸抱紧时刻与所述伺服电机下电时刻之间的时长;
控制单元,用于根据确定出的所述第一控制时长,控制所述抱闸释放;根据确定出的所述第二控制时长,控制所述伺服电机下电。
8.如权利要求7所述的控制装置,其特征在于,所述确定单元具体包括:
第一子单元,用于根据获取到的伺服电机的扭矩,确定所述抱闸释放的第一初始时长,以及所述伺服电机下电的第二初始时长;
第二子单元,用于根据获取到的伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置,对所述第一初始时长和所述第二初始时长进行修正处理;
第三子单元,用于将修正后的所述第一初始时长确定为所述第一控制时长,以及将修正后的所述第二初始时长确定为所述第二控制时长。
9.如权利要求8所述的控制装置,其特征在于,所述第一子单元,具体用于:确定所述伺服电机上电前对应的第一扭矩;在所述伺服电机上电且产生运动后,确定第一时长和第二时长的大小;其中,所述第一时长为实时获取到的所述伺服电机的当前扭矩与所述第一扭矩之间的差值等于预设阈值时的对应时刻,与所述伺服电机上电时刻之间的时长,所述第二时长为预设的所述抱闸释放时刻与所述伺服电机上电时刻之间的时长;在所述第一时长小于所述第二时长时,将所述第一时长确定为所述第一初始时长;在所述第一时长大于所述第二时长时,将所述第二时长确定为所述第一初始时长;
所述第一子单元,还具体用于:确定在所述抱闸抱紧前所述伺服电机的第二扭矩;控制所述抱闸抱紧;确定第三时长和第四时长的大小;其中,所述第三时长为实时获取到的所述伺服电机的当前扭矩不同于所述第二扭矩时的对应时刻,与所述抱闸抱紧时刻之间的时长,所述第四时长为预设的所述伺服电机下电时刻与所述抱闸抱紧时刻之间的时长;
在所述第三时长小于所述第四时长时,将所述第三时长确定为所述第二初始时长;在所述第三时长大于所述第四时长时,将所述第四时长确定为所述第二初始时长。
10.如权利要求9所述的控制装置,其特征在于,所述第一子单元,还具体用于:在确定所述伺服电机正常下电时,将所述伺服电机下电时的扭矩确定为所述第一扭矩;在确定所述伺服电机非正常下电时,在下电扭矩位置对照表中,查找与所述伺服电机在非正常下电时所控制的关节的位置相匹配的扭矩;其中,所述下电扭矩位置对照表包括每次下电过程中所述伺服电机的扭矩参数、所述伺服电机控制的关节的位置参数和时间参数;若查找到,则将查找到的扭矩确定为所述第一扭矩;若查找不到,将预设的扭矩确定为所述第一扭矩。
11.如权利要求8所述的控制装置,其特征在于,所述第二子单元,具体用于:
针对所述伺服电机每一次的上电过程,均执行以下操作:
在所述伺服电机上电后,利用当前第一初始时长,控制所述抱闸释放;所述当前第一初始时长为上一次上电过程中确定出的;
将当前次上电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的上电扭矩位置对照表中;
根据所述上电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次上电过程中的第一最大扭矩,第一参考时长、以及第一位置变化量;所述第一参考时长为所述伺服电机当前次的上电时刻与所述第一最大扭矩对应时刻之间的时长;所述第一位置变化量为当前次上电时刻所述伺服电机控制的关节位置与所述抱闸释放时刻所述伺服电机控制的关节位置之间的位置差;
确定所述第一最大扭矩是否大于预先确定的第一阈值扭矩;
若是,查找所述上电扭矩位置对照表的各条记录中的第一最大扭矩,比较各第一最大扭矩并确定出最小的第一最大扭矩,将确定出的最小的第一最大扭矩对应的第一参考时长,作为修正后的第一初始时长;
若否,将所述第一最大扭矩,所述第一参考时长、所述当前第一初始时长、以及所述第一位置变化量,添加至所述上电扭矩位置对照表中表示当前次上电过程的记录中,形成更新后的上电扭矩位置对照表;
确定所述当前第一初始时长是否已被修正处理;
若否,将两倍的所述当前第一初始时长与所述第一参考时长的差值,作为修正后的所述第一初始时长,将所述第一最大扭矩作为修正后的第一阈值扭矩;
若是,
确定所述第一位置变化量是否大于预设的阈值位置变化量;
若是,根据所述第一位置变化量和所述阈值位置变化量,从所述上电扭矩位置对照表中查找满足第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与所述当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长;
若否,根据所述第一位置变化量和所述阈值位置变化量,从所述上电扭矩位置对照表中查找满足第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与所述当前第一初始时长的平均值,作为修正后的第一初始时长;
针对所述伺服电机每一次的下电过程,均执行以下操作:
在所述抱闸抱紧后,利用当前第二初始时长,控制所述伺服电机下电;所述当前第二初始时长为上一次下电过程中确定出的;
将当前次下电过程中各时刻对应的扭矩和位置作为新的记录,添加至预先确定的下电扭矩位置对照表中;
根据所述下电扭矩位置对照表中的记录,确定当前次下电过程中的第二最大扭矩,第二参考时长、以及第二位置变化量;其中,所述第二参考时长为所述抱闸抱紧时刻与所述第二最大扭矩对应时刻之间的时长;所述第二位置变化量为所述抱闸抱紧时刻所述伺服电机控制的关节位置与所述伺服电机下电时刻所述伺服电机控制的关节位置之间的位置差;
确定所述第二最大扭矩是否大于预先确定的第二阈值扭矩;
若是,查找所述下电扭矩位置对照表的各条记录中的第二最大扭矩,比较各第二最大扭矩并确定出最小的第二最大扭矩,将确定出的最小的第二最大扭矩对应的第二参考时长,作为修正后的第二初始时长;
若否,将所述第二最大扭矩,所述第二参考时长、所述当前第二初始时长、以及所述第二位置变化量,添加至所述下电扭矩位置对照表中表示当前次下电过程的记录中,形成更新后的下电扭矩位置对照表;
确定所述当前第二初始时长是否已被修正处理;
若否,将两倍的所述当前第二初始时长与所述第二参考时长的差值,作为修正后的所述第二初始时长,将所述第二最大扭矩作为修正后的第二阈值扭矩;
若是,
确定所述第二位置变化量是否大于所述阈值位置变化量;
若是,根据所述第二位置变化量和所述阈值位置变化量,从所述下电扭矩位置对照表中查找满足所述第一条件的扭矩对应的时长,并将该时长与所述当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长;
若否,根据所述第二位置变化量和所述阈值位置变化量,从所述下电扭矩位置对照表中查找满足所述第二条件的扭矩对应的时长,并将该时长与所述当前第二初始时长的平均值,作为修正后的第二初始时长。
12.如权利要求11所述的控制装置,其特征在于,所述第一条件为:将大于所述阈值位置变化量的各第一位置变化量(或第二位置变化量)对应的各第一最大扭矩(或第二最大扭矩)中的最小值确定为满足条件;
所述第二条件为:将大于所述阈值位置变化量的各第一位置变化量(或第二位置变化量)中的最小值对应的扭矩确定为满足条件。
13.一种机器人,其特征在于,包括:如权利要求7-12任一项所述抱闸式伺服电机的控制装置、以及抱闸式伺服电机;
所述控制装置,用于在上电时,根据确定出的第一控制时长,控制所述伺服电机中的抱闸释放,在下电时,根据确定出的第二控制时长,控制所述伺服电机下电;
其中,所述第一控制时长和所述第二控制时长为根据获取到的所述伺服电机的扭矩,以及所述伺服电机控制的关节的位置而确定出的;所述第一控制时长为所述伺服电机上电时刻与所述抱闸释放时刻之间的时长;所述第二控制时长为所述抱闸抱紧时刻与所述伺服电机下电时刻之间的时长。
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