CN112284300A - 角位移测量方法、装置、系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角位移测量方法、装置、系统及计算机可读存储介质，获取第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据，第一读头和第二读头分别朝向直线光栅尺并分别根据直线光栅尺上的光栅生成位置数据，光栅尺以首尾相接的方式环绕转轴的外周表面设置；在第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据符合一定的条件时，根据预设规则选择第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为转轴的当前位置数据。本发明通过采用直线光栅尺和双读头的布局方式来代替圆环光栅的应用，并应用本发明的角位移测量方法来处理直线光栅的接口位置问题，不仅能够准确地测量出角位移的大小，还降低了产品成本。

Description

角位移测量方法、装置、系统及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及光栅测量领域，尤其是涉及一种角位移测量方法、装置、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

采用反射式原理的钢材质圆环光栅，圆环光栅外侧上刻有不同编码的单条码道或多条码道，光栅读头(以下简称为读头)以光电池为中心，以圆环切线的方式进行安装，由此来读取光栅数据，并将位置数据输出，该产品可作为绝对值圆环光栅尺或增量圆环光栅尺使用，应用在旋转电机上，相同圆环直径下，光栅栅距越小，分辨率越高。

但是，目前圆环光栅制作技术要求高，并且国内还没有制作圆环光栅的相应技术，市场上的圆环光栅都由国外生产，而国外的产品价格昂贵。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于直线光栅尺的角位移测量方法、装置、系统及计算机可读存储介质，能够替代高成本的圆环光栅完成角位移的测量工作。

第一方面，本发明的一个实施例提供了一种角位移测量方法，包括：

分别获取第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据，所述第一读头和第二读头分别朝向直线光栅尺并分别根据所述直线光栅尺上的光栅生成位置数据，所述直线光栅尺以首尾相接的方式环绕于转轴的外周表面；在所述第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据符合预设条件时，将所述第一读头和第二读头中任一个生成的位置数据作为所述转轴的位置数据；在所述第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据不符合预设条件时，根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的位置数据。

本发明实施例的角位移测量方法至少具有如下有益效果，本发明通过采用直线光栅尺和双读头的布局方式来代替圆环光栅的应用，并应用本发明的角位移测量方法来处理直线光栅的接口位置问题，不仅能够准确地测量出角位移的大小，还降低了产品成本。

进一步，所述直线光栅尺为增量光栅尺，所述预设条件包括：在同一时刻，所述第一读头生成的位置数据和所述第二读头生成的位置数据之差的绝对值不大于第一预设值。

进一步，所述根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据，包括：判断所述第一读头生成的位置数据与第二读头生成的位置数据的大小；在所述第一读头生成的位置数据大于所述第二读头生成的位置数据时，将所述第一读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据；在所述第一读头生成的位置数据小于所述第二读头生成的位置数据时，将所述第二读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据。

进一步，所述根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据，还包括：判断所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量与所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量的大小；在所述第一读头生成的位置数据大于所述第二读头生成的位置数据时，将所述第一读头生成的位置数据赋值给所述第二读头进行校正；在所述第一读头生成的位置数据小于所述第二读头生成的位置数据时，将所述第二读头生成的位置数据赋值给所述第一读头进行校正。

根据本发明的另一个实施例的角位移测量方法，所述直线光栅尺为绝对值光栅尺，所述预设条件为：所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量与所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量之差不大于第二预设值，所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量为所述第一读头在当前指令时刻生成的位置数据与所述第一读头在前一指令时刻生成的位置数据之差；所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量为所述第二读头在当前指令时刻生成的位置数据与所述第二读头在前一指令时刻生成的位置数据之差。

进一步，所述根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据，包括：当所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量小于所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量时，将所述第一读头在当前指令时刻生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据；当所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量大于所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量时，将所述第二读头在当前指令时刻生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据。

第二方面，本发明的一个实施例提供了一种角位移测量系统，包括直线光栅尺、第一读头、第二读头以及数据处理装置；所述直线光栅尺以首尾相接的方式环绕于转轴的外周表面，所述第一读头和第二读头分别朝向直线光栅尺并分别根据所述直线光栅尺上的光栅生成位置数据；所述数据处理装置用于获取第一读头和第二读头生成的位置数据，并在所述第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据符合预设条件时，将所述第一读头和第二读头中任一个生成的位置数据作为所述转轴的位置数据输出；在所述第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据不符合预设条件时，根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的位置数据输出。

根据本发明另一个实施例的角位移测量系统，所述第一读头和第二读头在所述直线光栅尺所在的圆环的外侧呈180°分布。

第三方面，本发明的一个实施例提供了一种角位移测量装置，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述角位移测量方法的步骤。

本发明实施例的角位移测量装置和系统至少具有如下有益效果，本发明通过采用直线光栅尺和双读头的布局方式来代替圆环光栅的应用，并应用本发明的角位移测量方法来处理直线光栅的接口位置问题，不仅能够准确地测量出角位移的大小，还降低了产品成本。

第四方面，本发明的一个实施例提供了一种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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的角位移测量方法的步骤。

附图说明

图1是本发明实施例中角位移测量方法的一具体实施例流程示意图；

图2是本发明实施例中角位移测量系统中的直线光栅尺和读头的结构示意图；

图3是图1中步骤S300的一具体实施例流程示意图；

图4是图1中步骤S300的另一具体实施例流程示意图；

图5是本发明实施例中角位移测量系统的一具体实施例模块框图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参照图1，示出了本发明实施例中角位移测量方法的流程示意图，该角位移测量方法可应用于电机中，并对电机转轴的角位移进行测量。结合图2所示，本实施例的角位移测量方法可由分别与第一读头1和第二读头2相连的数据采集装置执行(该数据采集装置也可集成到用于控制电机运行的伺服驱动器)，且该方法具体包括以下步骤：

步骤S100，分别获取第一读头1生成的位置数据和第二读头2生成的位置数据，第一读头1和第二读头2分别朝向直线光栅尺3并分别根据直线光栅尺3上的光栅生成位置数据，直线光栅尺3以首尾相接的方式环绕于转轴的外周表面。

具体的，参考图2，本实施例的直线光栅尺3、第一读头1和第二读头2可通过以下方式安装到转轴：直线光栅尺3(如钢带尺)首尾相接形成圆环环绕固定在原本需要安装圆环光栅的转轴的外周表面。其中，第一读头1和第二读头2分别朝向直线光栅尺3并分别根据直线光栅尺3上的光栅生成位置数据。其中，第一读头1包含第一光电池11，第二读头2包含第二光电池21，且第一读头1以第一光电池11所在一侧正对直线光栅尺3，第二读头2以第二光电池21所在一侧正对直线光栅尺3。由于钢带尺属于非闭合光栅，因此钢带尺环贴转轴一周后，钢带尺的首尾连接处会有一个接口位置，该接口位置的测量刻线无法衔接，所以第一读头1和第二读头2经过上述接口位置时生成的位置数据会有误差。

即上述步骤S100中，通过以直线光栅尺3形成的圆环的圆心为中心并沿上述圆环的径向位置设置的第一读头1和第二读头2(第一读头1和第二读头2分别朝向直线光栅尺3，且第一读头1和第二读头2的位置不重合)，并由第一读头1和第二读头2分别根据直线光栅尺3上的光栅生成位置数据。并且，如图2所示，为了能够消除码盘偏心对测量精度的影响，第一读头1和第二读头2最好以直线光栅尺所在的圆环的圆心为原点呈180°排列。

步骤S200，在第一读头1生成的位置数据和第二读头2生成的位置数据符合预设条件时，将第一读头1和第二读头2中任一个生成的位置数据作为转轴的位置数据，并将上述位置数据输出到伺服驱动器。

步骤S300，在第一读头1生成的位置数据和第二读头2生成的位置数据不符合预设条件时，根据预设规则选择第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为转轴的位置数据，并将上述位置数据输出到伺服驱动器。

上述角位移测量方法，通过采用直线光栅尺和双读头的布局方式来代替圆环光栅的应用，并应用本发明的角位移测量方法来处理直线光栅的接口位置问题，不仅能够准确地测量出角位移的大小，还降低了产品成本。

在实际应用中，直线光栅尺包括增量光栅尺和绝对值光栅尺，由于增量光栅尺和绝对值光栅尺的测量原理不同，因此上述步骤S200和步骤S300中的预设条件和预设规则也不相同。

在直线光栅尺跟随转轴转动过程中，在第一读头1和第二读头2都位于非直线光栅尺的接口位置时，若直线光栅尺为绝对值光栅尺，则第一读头1和第二读头2生成的位置数据的当前指令时刻的增量的差值为一固定值；若直线光栅尺为增量光栅尺，则第一读头1和第二读头2生成的位置数据的差值为0。当第一读头1和第二读头2中任一个途经直线光栅尺的接口位置时，第一读头1和第二读头2的数据差值会发生变化。上述的角位移测量方法，通过采用直线光栅尺和双读头的布局方式来代替圆环光栅的应用，并根据直线光栅尺的特点对两个读头(即第一读头1和第二读头2)生成的位置数据进行处理，将接口位置的错误数据排除在外，从而获得准确的位置数据来计算转轴的角位移。上述角位移测量方法不仅能够准确地测量出角位移的大小，还降低了产品成本。

因此，当直线光栅尺3为增量光栅尺时，上述步骤S200和S300中的预设条件为：在同一时刻，第一读头1生成的位置数据和第二读头2生成的位置数据之差的绝对值不大于第一预设值(例如该第一预设值可设置为零)。

此时，参考图3，上述步骤S300中，根据预设规则选择第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为转轴的位置数据，具体包括以下步骤：

步骤S301，判断第一读头生成的位置数据与第二读头生成的位置数据的大小。通过比较位置数据的大小将经过接口位置的读头的错误数据排除在外，从而获得准确的位置数据来计算转轴的角位移。

步骤S302，在第一读头生成的位置数据大于第二读头生成的位置数据时，将第一读头生成的位置数据作为转轴的当前位置数据。

步骤S3021，在第一读头生成的位置数据大于第二读头生成的位置数据时，将第一读头生成的位置数据赋值给第二读头进行校正。

步骤303，在第一读头生成的位置数据小于第二读头生成的位置数据时，将第二读头生成的位置数据作为转轴的当前位置数据。

步骤S3031，在第一读头生成的位置数据小于第二读头生成的位置数据时，将第二读头生成的位置数据赋值给第一读头进行校正。

具体地，当电机系统运行时，数据采集装置接收到来自伺服驱动器的读取数据指令时，数据采集装置立即读取两个读头的位置数据，为了保证数据的准确性，读取两个读头的数据是同时进行的。

根据接收到的当前位置数据计算两个读头的位置数据变化量：

ΔD＝Data1-Data2 (1)

其中，Data1为第一读头1当前生成的位置数据，Data2为第二读头2当前生成的位置数据，△D为两个读头的当前位置数据的差值，Out_Data为数据采集装置输出位置数据。

当电机旋转后，若是两个读头位置数据增量相同，即当前位置数据差值的差值不变依旧为0，说明两个读头都没有经过接口位置，符合增量光栅的预设条件，则以第一读头1或者第二读头2位置数据为处理对象均可，本发明实施例中将第二读头2的当前生成的位置数据Data2赋值给输出位置数据Out_Data作为转轴的位置数据，并输出到伺服驱动器42。

当其中一个读头途经接口位置时，该读头位置数据变化量很小，甚至不变，则两个读头的当前位置数据差值△D大于第一预设值，不符合预设条件，此时数据采集装置41以两个读头中位置数据变化量大的读头为处理对象并输出给伺服驱动器42。例如当前位置数据差值△D大于零时，则说明第二读头2经过接口位置，第二读头2当前生成的位置数据有误差，所以将第一读头1当前生成的位置数据Data1赋值给输出位置数据Out_Data作为转轴的当前位置数据，并将第一读头1生成的当前位置数据Data1输出到伺服驱动器42和第二读头2，用第一读头1当前生成的位置数据Data1校正第二读头2的位置数据。当前位置数据差值△D小于零时，则说明第一读头1经过接口位置，第一读头1当前生成的位置数据有误差，所以将第二读头2当前生成的位置数据Data2赋值给输出位置数据Out_Data作为转轴的当前位置数据，并将第二读头2当前生成的位置数据Data2输出到伺服驱动器42和第一读头1，用第二读头2当前生成的位置数据Data2校正第一读头1的当前时刻的位置数据。该流程结束，然后等待下一个位置读取指令的来临，以此循环往复。

在本发明的另一个实施例中，当直线光栅尺为绝对值光栅尺时，则步骤S200和S300中的预设条件为：第一读头1在当前时刻的位置数据的增量与第二读头2在当前时刻的位置数据的增量之差的绝对值不大于第二预设值(例如该第二预设值可设置为零)。其中第一读头1在当前时刻的位置数据的增量为第一读头1在当前指令时刻生成的位置数据与第一读头1在前一指令时刻生成的位置数据之差；第二读头2在当前时刻的位置数据的增量为第二读头2在当前指令时刻生成的位置数据与第二读头2在前一指令时刻生成的位置数据之差。

此时，参考图4，是直线光栅尺采用绝对值光栅尺时的位置数据处理流程，本实施例中的第二预设值设置为0。上述步骤S300中，根据预设规则选择第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为转轴的位置数据，具体包括以下步骤：

步骤S311，判断第一读头在当前时刻的位置数据的增量与第二读头在当前时刻的位置数据的增量的大小。通过比较两个读头的位置数据的增量的大小将经过接口位置的读头的错误数据排除在外，从而获得准确的位置数据来计算转轴的角位移。

步骤S312，当第一读头在当前时刻的位置数据的增量小于第二读头在当前时刻的位置数据的增量时，将第一读头在当前指令时刻生成的位置数据作为转轴的当前位置数据。

步骤S312，当第一读头在当前时刻的位置数据的增量大于第二读头在当前时刻的位置数据的增量时，将第二读头在当前指令时刻生成的位置数据作为转轴的当前位置数据。

具体地，当电机系统上电运行后，数据采集装置根据接收到的读取指令读取两个读头当前位置数据和前一指令生成的位置数据，并计算两个读头位置数据的各自增量，并对增量值进行大小判断：

ΔD3＝ΔD1-ΔD2 (3)

其中，Data1为第一读头1当前指令生成的位置数据(第一读头1当前位置数据)；Data1'为第一读头1前一指令时刻生成的位置数据(即第一读头1原位置数据)；Data2为第二读头2当前指令生成的位置数据(第二读头2当前位置数据)；Data2'为第二读头2前一指令时刻生成的位置数据(即第二读头2原位置数据)；△D1为第一读头1在当前时刻的位置数据增量，即为第一读头1在当前指令时刻生成的位置数据与第一读头1在前一指令时刻生成的位置数据之差；△D2为第二读头2在当前时刻的位置数据增量，即第二读头2在当前指令时刻生成的位置数据与第二读头2在前一指令时刻生成的位置数据之差；△D3为两个读头位置数据增量的差值，即第一读头1在当前时刻的位置数据的增量与第二读头2在当前时刻的位置数据的增量之差。

当△D3＝0，即两个读头位置数据增量相同符合预设条件，说明两个读头都没有遇到接口位置，此时以第一读头1或者第二读头2数据作为处理对象并输出均可，本发明实施例选择了将第二读头2当前位置数据Data2赋值给输出位置数据Out_Data作为转轴的当前位置数据。

当△D3的绝对值大于0，即两个读头增量不相同不符合预设条件。如果第一读头1位置数据增量小于第二读头2位置数据增量，即△D1<△D2，说明第二读头2经过接口位置，第二读头2的数据有误差，则以数据增量小的第一读头1数据为处理对象并输出，输出位置数据Out_Data的值为：

Out_Data＝Data1±ΔD (4)

流程结束。如果第一读头1位置数据增量大于第二读头2位置数据增量，即△D1>△D2，说明第一读头1经过了接口位置，其测量数据有误差，则以位置数据增量小的第二读头2数据作为处理对象并输出，将第二读头2当前位置数据Data2赋值给输出位置数据Out_Data作为转轴的当前位置数据，流程结束。然后等待伺服驱动器42的下一个位置读取指令的来临，以此循环往复。

本发明的角位移的测量方法通过采用直线光栅尺3和双读头的布局方式来代替圆环光栅的应用，并且能够处理好直线光栅接口位置的问题，不仅能够准确地测量出角位移的大小，还降低了产品成本。

本发明还提供了一种角位移测量系统，参考图5，包括第一读头1、第二读头2、直线光栅尺3和数据处理装置4。其中，数据处理装置4还可以包括数据采集装置41和伺服驱动器42。读头的位置数据输出到数据采集装置41，也可以从数据采集装置41中获取校正位置参数。数据采集装置41与伺服驱动器42连接，数据采集装置41根据来自伺服5的读取数据指令读取两个读头(即第一读头1和第二读头2)的位置数据并将其中准确的测量数据发送给伺服驱动器42，伺服驱动器42将接收到的测量数据进行处理获得转轴的角位移。

具体地，系统上电时，数据采集装置读取两个读头的位置数据，即第一读头1初始位置数据Data01和第二读头2初始位置数据Data02。系统正常运行时，数据采集装置41根据接收到的伺服驱动器42的读取指令，同时读取两个读头的当前位置数据，即第一读头1当前位置数据Data1和第二读头2当前位置数据Data2。

数据处理装置4用于获取第一读头1和第二读头2生成的位置数据，并在第一读头1生成的位置数据和第二读头2生成的位置数据符合预设条件时，将第一读头1和第二读头2中任一个生成的位置数据作为转轴的位置数据输出；在第一读头1生成的位置数据和第二读头2生成的位置数据不符合预设条件时，根据预设规则选择第一读头1生成的位置数据或第二读头2生成的位置数据作为转轴的位置数据输出。

本发明的最佳实施例是第一读头1和第二读头2在直线光栅尺3所在的圆环的外侧呈180°分布。

本实施例中的位移测量系统与上述图1-4对应实施例中的位移测量方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本系统实施例中均对应适用，这里不再赘述。

本发明的另一个实施例提供了一种角位移测量装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现如上所述角位移测量方法的步骤。

本发明的装置和系统通过采用直线光栅尺3和双读头的布局方式来代替圆环光栅的应用，并应用本发明的角位移测量方法来处理直线光栅的接口位置问题，不仅能够准确地测量出角位移的大小，还降低了产品成本。本发明的角位移测量装置和系统，还可以通过电机旋转的圈数、时间、脉冲等参数来计算旋转速度和角度等。

本实施例中的位移测量装置与上述图1-4对应实施例中的位移测量方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

本发明的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的角位移测量方法的步骤。

本实施例中的计算机可读存储介质与上述图1-4对应实施例中的位移测量方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的位移测量方法、系统及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的位移测量系统实施例仅仅是示意性的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或界面切换设备、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种角位移测量方法，其特征在于，包括：

分别获取第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据，所述第一读头和第二读头分别朝向直线光栅尺并分别根据所述直线光栅尺上的光栅生成位置数据，所述直线光栅尺以首尾相接的方式环绕于转轴的外周表面；

在所述第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据符合预设条件时，将所述第一读头和第二读头中任一个生成的位置数据作为所述转轴的位置数据；

在所述第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据不符合预设条件时，根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的位置数据。

2.根据权利要求1所述的角位移测量方法，其特征在于，所述直线光栅尺为增量光栅尺，所述预设条件包括：在同一时刻，所述第一读头生成的位置数据和所述第二读头生成的位置数据之差的绝对值不大于第一预设值。

3.根据权利要求2所述的角位移测量方法，其特征在于，所述根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据，包括：

判断所述第一读头生成的位置数据与第二读头生成的位置数据的大小；

在所述第一读头生成的位置数据大于所述第二读头生成的位置数据时，将所述第一读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据；

在所述第一读头生成的位置数据小于所述第二读头生成的位置数据时，将所述第二读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据。

4.根据权利要求3所述的角位移测量方法，其特征在于，所述根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据，还包括：

在所述第一读头生成的位置数据大于所述第二读头生成的位置数据时，将所述第一读头生成的位置数据赋值给所述第二读头进行校正；

在所述第一读头生成的位置数据小于所述第二读头生成的位置数据时，将所述第二读头生成的位置数据赋值给所述第一读头进行校正。

5.根据权利要求1所述的角位移测量方法，其特征在于，所述直线光栅尺为绝对值光栅尺，所述预设条件为：

所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量与所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量之差的绝对值不大于第二预设值，所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量为所述第一读头在当前指令时刻生成的位置数据与所述第一读头在前一指令时刻生成的位置数据之差；所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量为所述第二读头在当前指令时刻生成的位置数据与所述第二读头在前一指令时刻生成的位置数据之差。

6.根据权利要求5所述的角位移测量方法，其特征在于，所述根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据，包括：

判断所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量与所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量的大小；

当所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量小于所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量时，将所述第一读头在当前指令时刻生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据；

当所述第一读头在当前时刻的位置数据的增量大于所述第二读头在当前时刻的位置数据的增量时，将所述第二读头在当前指令时刻生成的位置数据作为所述转轴的当前位置数据。

7.一种角位移测量系统，其特征在于，包括直线光栅尺、第一读头、第二读头以及数据处理装置；所述直线光栅尺以首尾相接的方式环绕于转轴的外周表面，所述第一读头和第二读头分别朝向直线光栅尺并分别根据所述直线光栅尺上的光栅生成位置数据；

所述数据处理装置用于获取第一读头和第二读头生成的位置数据，并在所述第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据符合预设条件时，将所述第一读头和第二读头中任一个生成的位置数据作为所述转轴的位置数据输出；在所述第一读头生成的位置数据和第二读头生成的位置数据不符合预设条件时，根据预设规则选择所述第一读头生成的位置数据或第二读头生成的位置数据作为所述转轴的位置数据输出。

8.根据权利要求7所述的角位移测量系统，其特征在于，所述第一读头和第二读头在所述直线光栅尺所在的圆环的外侧呈180°分布。

9.一种角位移测量装置，其特征在于，包括存储器和处理器，且所述存储器中存储有可由所述处理器执行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述角位移测量方法的步骤。

10.一种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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的角位移测量方法的步骤。

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