CN112612245A - 轴运动控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请适用于运动控制技术领域，提供了一种轴运动控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，所述方法包括：获取轴运动设备的目标轴的控制指令；对所述控制指令进行解析，确定所述控制指令对应的运动模式指令；根据所述运动模式指令，控制所述轴运动设备的所述目标轴运动。通过本申请实施例，终端设备在轴运动控制过程中，对控制指令进行解析并按运动模式指令划分，依据对应运动模式指令控制目标轴运动，优化了轴运动的控制逻辑，提高了运动控制过程的效率，降低了运动控制过程中危险故障出现的概率。

Description

轴运动控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请属于运动控制技术领域，尤其涉及一种轴运动控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科学技术的不断发展，运动控制作为自动化控制领域的关键分支，被广泛应用在各个场景，例如，精密零器件加工及工业机器人运动控制等应用场景。运动控制一般以电动机作为控制对象，具有一定的动态性和实时性。

目前，运动控制领域的多样化使得运动控制过程复杂多变，各个电动机的轴所处的运动状态也各不相同。然而现有技术都是针对电机处于某一工作模式下的控制过程的优化；在不同工作模式的运动控制过程中，多个工作模式之间的切换或轴运动状态发生改变时，由于运动控制过程的复杂，容易出现控制紊乱，造成安全隐患，降低运动控制过程的效率。

发明内容

本申请实施例提供了一种轴运动控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，可以解决运动控制过程的复杂时，容易出现控制紊乱，造成安全隐患，降低运动控制过程效率的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种轴运动控制方法，包括：获取轴运动设备的目标轴的控制指令；对所述控制指令进行解析，确定所述控制指令对应的运动模式指令；根据所述运动模式指令，控制所述轴运动设备的所述目标轴运动。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述运动模式指令包括多轴联动运行模式指令、主从轴运行模式指令和单轴运行模式指令；若所述目标轴处于静止状态，所述运动模式指令为所述多轴联动运行模式指令、所述主从轴运行模式指令或所述单轴运行模式指令中的一种，则控制所述目标轴由所述静止状态切换至所述多轴联动运行模式指令对应的多轴联动运行模式、所述主从轴运行模式指令对应的主从轴运行模式或所述单轴运行模式指令对应单轴运行模式中的一种；若所述目标轴处于所述多轴联动运行模式、所述主从轴运行模式或单轴运行模式中的一种，所述运动模式指令为除所述目标轴的运动状态对应的运动模式指令之外的另外两种运动模式指令中的一种，则控制所述目标轴由所述多轴联动运行模式、所述主从轴运行模式或单轴运行模式中的一种，切换静止状态，由所述静止状态切换至另外两种运动模式指令中的一种对应的运动状态。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述多轴联动运行模式指令、所述主从轴运行模式指令和所述单轴运行模式指令分别包括多个控制模型；根据所述多个控制模型中的一种，控制所述目标轴在所处的运行模式下按控制模型对应的动作运动。

示例性的，所述多轴联动运行模式指令包括多个插补联动控制模型指令；根据所述多个插补联动控制模型指令中的一种，控制所述目标轴按与所述多个插补联动控制模型指令中的一种对应的插补联动控制动作运动；其中，所述多个插补联动控制模型指令根据轴运动的多轴联动运行的控制过程设定。

示例性的，所述主从轴运行模式指令包括多个相对运行模型指令；根据所述多个相对运行模型指令中的一种，控制所述目标轴按与所述多个联动控制模型指令中的一种对应的主轴运行动作或从轴运行动作运动；其中，所述多个相对运行模型指令根据轴运动的主从轴运行的控制过程设定。

示例性的，所述所述单轴运行模式指令包括多个轴控动作指令；根据所述多个轴控动作指令中的一种，控制所述目标轴按与所述多个轴控动作指令中的一种对应的轴控动作运动；其中，所述多个轴控动作指令根据所述单轴运行的控制过程设定。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当所述目标轴处于所述多轴联动运行模式或所述单轴运行模式时，接收到异常状态控制指令或所述目标轴运行过程出现异常事件，控制所述目标轴由所述多轴联动运行模式或所述单轴运行模式切换至异常状态；其中，所述异常状态包括限位状态或错误停止状态。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当所述目标轴处于异常状态时，接收到异常解除信号后，控制所述目标轴由所述异常状态切换至所述静止状态。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在所述目标轴处于所述多轴联动运行模式、所述主从轴运行模式或所述单轴运行模式中的一种运动模式时，若所述目标轴所处的运动模式结束，则所述目标轴进入静止状态。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述在所述对所述控制指令进行解析，确定所述控制指令对应的运动模式指令之后，所述方法还包括：

基于所述模式指令和所述目标轴的当前运动状态，确定轴运动控制策略；根据所述运动模式指令，按所述轴运动控制策略，控制所述轴运动设备的所述目标轴运动；其中，所述轴运动控制策略依据轴运动的控制过程中运动状态切换关系设定。

示例性的，所述当前运动状态包括限位状态、不可用状态、静止状态、错误停止状态或运动模式状态。

第二方面，本申请实施例提供了一种轴运动控制装置，包括：

获取单元，用于获取轴运动设备的目标轴的控制指令；

处理单元，用于对所述控制指令进行解析，确定所述控制指令对应的运动模式指令；

控制单元，用于根据所述运动模式指令，控制所述轴运动设备的所述目标轴运动。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的方法。

第四方面，本申请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所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例，终端设备通过获取轴运动设备的目标轴的控制指令；对控制指令进行解析，确定运动控制指令对应的运动模式指令；根据运动模式指令，控制轴运动设备的目标轴运动；终端设备在轴运动控制过程中，对控制指令进行解析并按运动模式指令划分，依据对应运动模式指令控制目标轴运动，优化了轴运动的控制逻辑，提高了运动控制过程的效率，降低了运动控制过程中危险故障出现的概率；具有较强的易用性与实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的运动控制系统应用场景的架构示意图；

图2是本申请一实施例提供的轴运动控制方法的流程示意图；

图3是本申请一实施例提供的轴运动控制机制的架构示意图；

图4是本申请一实施例提供的轴运行模式控制机制分类的示意图；

图5是本申请一实施例提供的轴运动的控制逻辑框架示意图；

图6是本申请一实施例提供的多轴联动运行模式对应的模型架构图；

图7是本申请一实施例提供的单轴运行模式对应的轴控动作架构图；

图8是本申请一实施例提供的主从轴运行模式的相对运行模型架构图；

图9是本申请实施例提供的轴运动控制过程中状态架构图；

图10是本申请一实施例提供的多轴联动运行控制过程的应用场景示意图；

图11是本申请一实施例提供的单轴运行控制过程的应用场景示意图；

图12是本申请一实施例提供的主从轴运行控制过程的应用场景示意图；

图13是本申请实施例提供的多轴直线绝对插补控制过程中轴运动状态的示例图；

图14是本申请实施例提供的轴运动控制装置的结构示意图；

图15是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

运动控制(Motion Control)通常为在复杂条件下将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。运动控制系统通常应用于机械自动化的精密加工过程，以控制器为核心，基于对电动机的轴运动进行控制，实现机械运动部件的位置、速度的控制或呈现为预期的机械运动。

参见图1，是本申请一实施例提供的运动控制系统应用场景的架构示意图。如图1所示，该运动控制系统包括控制终端11、电动机12、执行机构13；其中，运动控制系统可以包括多个电动机，例如电动机1、电动机2、电动机n等(n为大于或等于1的整数)。控制终端11可以是电脑、平板、具有处理模块的电子显示终端等，可以用于与用户进行交互，接收用户通过语音、文本或指令按键等形式输入控制指令；控制指令由控制终端11解析或拆分后，得到各种运动模式指令；将各种运动模式指令通过有线或无线的方式传输至驱动电动机12的驱动器；由驱动器驱动电动机12的轴按运动模式指令运动。电动机12为执行机构13提供运行动力。电动机可以包括多个，运动模式也有多种，通过不同数量的电动机以及不同的运动模式指令，使执行机构精准高效的完成目标任务的动作。

在运动控制过程中，控制终端11还可以获取各个电动机的轴的运行状态；当接收到新的控制指令或控制指令发生改变时，控制终端11对控制指令进行解析、拆分，并根据电动机当前的运行状态，生成相应的控制逻辑，按控制逻辑控制电动机运动，保证电动机运行过程的安全性，降低发生危险事故的概率。

另外，执行机构13为轴运动设备的动作执行部件，轴运动设备可以是数控机床、机械臂、机器人等设备。

以下通过实施例对本申请提供的轴运动控制方法进行说明。

参见图2，是本申请实施例提供的轴运动控制方法的实现流程示意图，该轴运动控制方法的执行主体为控制终端，采用分层机制对轴运动进行控制，使电动机高效、安全的运行，保证轴运动设备的执行机构的执行效率。如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤S201，获取轴运动设备的目标轴的控制指令。

在一些实施例中，控制终端可以获取用户输入的控制指令。控制指令可以是对应某一运动模式的指令，例如多轴直线绝对插补运行模式的控制指令、寻找原点运行模式的控制指令或飞剪运行模式的控制指令；控制指令还可以是控制轴的某一运动状态的指令，例如急停控制指令、解除限位指令或暂停运行控制指令等。

在一些实施例中，轴运动设备包括若干数量的电动机和执行机构，轴运动设备可以为用于精密加工的数控机床、用于搬运的机械臂以及机器人等。轴运动设备的每个电动机对应一个轴，通过若干数量的电动机带动执行机构运动，完成目标任务的动作。目标轴可以是一个轴，也可以是多个轴；例如绝对位置运行模式下，可以为对一个轴的运动控制，在在多轴直线绝对插补模式下，可以为对多个轴的联动控制。多轴联动是指在运动平台上的多个坐标轴的方向上进行多轴协同作业，同时控制多个轴的相互联动，实现执行机构不同方位和速度的运动，进而实现期望的控制要求。

示例性的，控制终端可以包括上位计算机和运动控制器，上位计算机可以为与用户交互的电子终端，运动控制器可以为PLC、CPLD、专用控制器或FPGA等，从而可以适用于不同的自动化轴运动控制场景。

步骤S202，对控制指令进行解析，确定控制指令对应的运动模式指令。

在一些实施例中，控制指令包含运动模式指令的标识，对控制指令进行解析，获取其中的标识，根据标识确定对应控制指令的运动模式指令。

在一些实施例中，运动模式指令包括多轴联动运行模式指令、主从轴运行模式指令和单轴运行模式指令。控制终端根据目标任务类型，设置有与目标任务类型的控制指令，且对应目标类型的控制指令设置有控制轴运动的运动模式指令。例如，针对飞剪运行的控制模式，控制终端设置有相应的控制指令按键或在触摸显示屏上设置有相应的图标控件。控制终端接收用户通过按键或图标控件输入飞剪运行的控制指令后，对该控制指令进行解析，可以确定该控制指令对应运动模式指令为主从轴运行模式。

参见图3，本申请实施例提供的轴运动的控制逻辑框架示意图。如图所示，控制终端采用三层控制机制分别控制轴运动设备的目标轴运动。三层控制机制包括顶层状态机制、三种运行过程间状态机制和各轴运行中状态机制，每一层状态机制对应控制不同的轴运动状态。其中，顶层状态机制控制轴运动状态的切换过程；三种运行过程间状态机制控制轴在各个运动模式中的具体运动过程，即在每个运动模式中按多个运行过程类别对轴运动进行控制，例如，多轴联动运行模式中的多轴直线绝对插补控制过程；各轴运行中状态机制针对各轴的具体运动过程中处于具体状态的控制及反馈，例如多轴直线绝对插补控制过程中暂停减速的运动状态。三层控制机制的优先级别中，顶层状态机制的优先级最高，三种运行过程间状态机制次之，各轴运行中状态机制级别最低。

步骤S203，根据运动模式指令，控制轴运动设备的目标轴运动。

在一些实施例中，控制终端对控制指令解析后，得到相应的运动模式指令。运动模式指令为运动控制指令，包括控制目标轴运动的多个参数，例如速度、角度、方向及量程等。根据运动模式指令的参数控制目标轴运动，以驱动执行机构执行目标任务动作。

在一些实施例中，若目标轴处于静止状态，运动模式指令为多轴联动运行模式指令、主从轴运行模式指令或单轴运行模式指令中的一种，则控制所述目标轴由静止状态切换至多轴联动运行模式指令对应的多轴联动运行模式、主从轴运行模式指令对应的主从轴运行模式或单轴运行模式指令对应单轴运行模式中的一种；若目标轴处于多轴联动运行模式、主从轴运行模式或单轴运行模式中的一种，运动模式指令为除目标轴的运动状态对应的运动模式指令之外的另两种运动模式指令中的一种，则控制目标轴由多轴联动运行模式、主从轴运行模式或单轴运行模式中的一种，切换至静止状态，再由静止状态切换至另两种运动模式指令中的一种对应的运动状态。

参见图4，本申请一实施例提供的轴运行模式控制机制分类的示意图。如图4所示，与各轴运动模式相对应，按轴运行模式分类，轴运行模式控制机制的类别包括多轴联动运行状态机制、主从轴运行状态机制和单轴运行状态机制。由各个运行模式控制机制分别对某一种运行模式中的具体运动过程进行控制。

在一些实施例中，顶层状态机制控制各轴的运动模式，各轴运动模式包括多轴联动运行模式、主从轴运行模式。在目标轴处于某一种运动模式时，接收到另一种运行模式的指令时，要先切换到静止状态后，再使能进入另一种运行模式；若目标轴处于静止状态，在接收到其中一种运行模式指令时，可以由静止状态直接切换至该运行模式指令对应的运行模式。

在一些实施例中，在对所述控制指令进行解析，确定控制指令对应的运动模式指令之后，方法还包括：基于运动模式指令和目标轴的当前运动状态，确定轴运动控制策略；根据运动模式指令，按轴运动控制策略，控制轴运动设备的目标轴运动。

在一些实施例中，当前运动状态包括限位状态、不可用状态、静止状态、错误停止状态或运动模式状态。运动模式状态可以为多轴联动运行状态、主从轴运行状态或单轴运行状态。

其中，所述轴运动控制策略依据轴运动的控制过程中运动状态切换关系设定。

在一些实施例中，控制终端控制轴运动过程中，可以通过各轴运行中状态机制实时获取各个轴的当前运动状态，根据各个轴的当前运动状态以及接收到的控制指令，生成相应的控制逻辑，控制各个轴运动。

参见图5，是本申请实施例提供的轴运动的控制逻辑框架示意图。该控制逻辑的框架可以由控制终端的顶层状态机制控制。在具体控制过程中，当运动控制系统开始运行时，轴处于不可用状态(Disabled)，当轴使能后轴状态切换到静止状态(StandStill)；当轴在静止状态(StandStill)去使能后出现报警信息，由静止状态(StandStill)切换到不可用状态(Disabled)。

当轴处于静止状态(StandStill)时，控制终端接收到控制信号后，可以控制轴执行进入多轴运行模式(GroupAxis)、单轴运行模式(SignleAxis)和主从轴运行模式(Master/Slave)中的一种运行模式；当多轴联动运行(GroupAxis)、单轴运行(SignleAxis)和主从轴运行(Master/Slave)等运行模式运行完成后轴恢复至静止状态(StandStill)。

在一些实施例中，当目标轴处于多轴联动运行模式或单轴运行模式时，接收到异常状态控制指令或目标轴运行过程出现异常事件，控制目标轴由多轴联动运行模式或单轴运行模式切换至异常状态；其中，异常状态包括限位状态或错误停止状态。

如图5所示，当轴在多轴联动运行模式(GroupAxis)、单轴运行模式(SignleAxis)过程中，控制终端接收到限位信号或发生软限位、硬限位时，轴状态处于限位状态(Limited)。当轴处于主从轴运行模式(Master/Slave)的运行过程中可以忽略软、硬限位操作，即限位信号不影响主从轴运行模式的运行过程，因此控制终端在主从轴运行(Master/Slave)运行过程中也不会控制轴切换到限位状态(Limited)。另外，当轴处于限位状态(Limited)时，控制终端接收到控制指令，控制指令为某一运行模式指令时，为保证轴运行过程的安全性，无法直接控制轴运行多轴联动运行(GroupAxis)、单轴运行(SignleAxis)或主从轴运行(Master/Slave)的模式。

在一些实施例中，当目标轴处于异常状态时，接收到异常解除信号后，控制目标轴由异常状态切换至静止状态。

如图5所示，当轴处于限位状态(Limited)，控制终端接收到解除限位指令时，控制轴解除限位状态，恢复至静止状态(StandStill)。轴处于静止状态(StandStill)时，由于没有运动指令无法切换到限位状态(Limited)。

当多轴联动运行(GroupAxis)、单轴运行(SignleAxis)过程中，控制终端获取到急停操作的运动控制指令时，控制轴运行完当前状态后，轴状态处于错误停止状态(Errorstop)。轴状态处于错误停止状态(Errorstop)时，无法运行多轴联动运行(GroupAxis)、单轴运行(SignleAxis)和主从轴运行(Master/Slave)等运行模式。

当轴处于错误停止状态(Errorstop)时，控制终端获取到复位的运动控制指令后，控制轴由错误停止状态(Errorstop)切换至静止状态(StandStill)，而静止状态(StandStill)是无法切换到限位状态错误停止状态(Errorstop)。

当轴处于多轴联动运行(GroupAxis)状态时，控制终端接收到其它运行模式的运动控制指令时，无法切换到单轴运行(SignleAxis)或主从轴运行(Master/Slave)的运行模式，同理三种运行模式的运行过程间无法直接切换运行状态。

在一些实施例中，在目标轴处于多轴联动运行模式、主从轴运行模式或单轴运行模式中的一种运动模式时，若目标轴所处的运动模式结束，则目标轴进入静止状态。

通过顶层状态机制对轴运行过程进行系统化保护，并对运动控制系统操作顺序进行明确要求，以及对轴运动的控制机制进行划分，可以更高效、安全地控制轴运动，以驱动执行机构完成目标任务；还可以实时获取各轴运行的具体状态，便于对出现问题或进行调试时的快速定位。

在一些实施例中，控制终端的三种运行过程间状态机制按轴运行模式分类，可以包括多轴联动运行状态机制、主从轴运行状态机制和单轴运行状态机制。通过多轴联动运行状态机制、主从轴运行状态机制和单轴运行状态机制，控制终端分别依照各运动模式指令的运动指令，控制目标轴按一种控制模型或轴控动作运动。

在一些实施例中，多轴联动运行模式指令、主从轴运行模式指令和单轴运行模式指令分别包括多个控制模型；根据多个控制模型中的一种，控制目标轴在所处的运行模式下按控制模型对应的动作运动。

在一些实施例中，每一种运行模式的控制机制设置有一个或多个控制模型或轴控动作对应的运动指令。控制终端可以根据接收到的控制指令，解析得到运动模式指令，再根据运动模式指令确定具体的控制模型或轴控动作的运动指令，根据控制模型或轴控动作的运动指令控制轴在某一种运行模式下的具体运动过程。

在一些实施例中，多轴联动运行模式指令包括多个插补联动控制模型指令；根据多个插补联动控制模型指令中的一种，控制目标轴按与多个插补联动控制模型指令中的一种对应的插补联动控制动作运动。

其中，多个插补联动控制模型指令根据轴运动的多轴联动运行的控制过程设定。

参见图6，是本申请实施例提供的多轴联动运行模式对应的模型架构图。如图6所示，多轴联动运行模式包括多个插补联动控制模型，例如插补联动控制模型1、插补联动控制模型2以及插补联动控制模型N(N为大于或等于1的整数)等。在多轴联动运行状态机制，设置有与控制模型对应的运动指令，即插补联动控制模型指令。

示例性的，多轴联动运行模式的控制过程处理与多轴插补联动相关的运动控制过程，可以包括若干个插补联动控制模型。通过多轴联动运行状态机制，控制终端可以根据设置的插补联动控制模型对应的运动指令，控制目标轴参与插补联动控制的具体运动过程，还可以明确目标轴当前参与的插补联动控制的具体运动过程。目标轴在参与多轴联动运行模式的控制过程中，控制终端只能控制目标轴参与一种插补联动控制的运动过程。

另外，超过一个轴以上的插补联动控制即可归类为多轴联动运行模式，目标轴在多轴联动运行模式的控制过程中保持唯一的运动状态。在多轴联动运行状态机制可以根据实际的控制过程添加或扩充控制模型的运动指令，以适用于对更多种多轴运行过程进行合理控制。

需要说明的是，插补联动控制模型为包含具体函数及参数的运算模型，作为控制目标轴运动的运动指令，在此不做具体说明。例如，控制终端根据多轴联动运行模式指令中的插补联动控制模型1指令，控制目标轴参与多轴直线绝对插补的运动过程，按插补联动控制模型1指令的函数或参数运动。

示例性的，参见图10，本申请一实施例提供的多轴联动运行控制过程的应用场景示意图，多轴联动运行模式的控制过程可以包括多轴直线绝对插补控制过程(AMCAbs)、多轴直线相对插补控制过程(AMCRel)、平面圆弧插补控制过程(AMC2DArc)、空间圆弧插补控制过程(AMC3DArc)和螺纹插补控制过程(AMCHelical)。每一种控制过程对应一种或多种插补联动控制模型，控制终端根据插补联动控制模型指令的函数及参数控制目标轴参与上述控制过程中的一种运动。

在一些实施例中，单轴运行模式指令包括多个轴控动作指令；根据多个轴控动作指令中的一种，控制目标轴按与多个轴控动作指令中的一种对应的轴控动作运动。

其中，多个轴控动作指令根据单轴运行的控制过程设定。

参见图7，是本申请实施例提供的单轴运行模式对应的轴控动作架构图。如图7所示，单轴运行模式包括多个轴控动作，例如轴控动作1、轴控动作2以及轴控动作N(N为大于或等于1的整数)等。在单轴运行状态机制设置有轴控动作对应的运动指令，即轴控动作指令。

示例性的，单轴运行模式的控制过程处理与插补联动无关的运动控制过程，可以包括若干个轴控动作。通过单轴运行状态机制，控制终端可以根据设置的轴控动作对应的运动指令，控制目标轴参与轴控动作的具体运动过程，还可以明确目标轴当前进行的轴控动作的具体运动过程。目标轴在参与单轴运行模式的控制过程中，控制终端只能控制目标轴进行一种轴控动作的运动过程。

另外，将一个轴的运动控制过程归类为单轴运行模式，目标轴在单轴运行模式的控制过程中保持唯一的运动状态。在单轴运行状态机制，可以根据实际的控制过程添加或扩充轴控动作的运动指令，以适用于对更多种单轴运行的过程进行控制。

需要说明的是，每一个轴控动对应设置有具体函数及参数，作为控制目标轴运动的运动指令，在此不做具体说明。例如，控制终端根据单轴运行模式指令中的轴控动作1指令，控制轴参与绝对位置的运行过程，按轴控动作1指令的函数或参数运动。

示例性的，参见图11，本申请一实施例提供的单轴运行控制过程的应用场景示意图。单轴运动模式的控制过程可以包括绝对位置运行过程(MoveAbs)、相对位置运行过程(MoveRel)、速度运行过程(MoveVel)、寻找原点运行过程(Homing)、连续手动运行过程(JogC)、连续点动运行过程(JogP)。每一种控制过程对应一种或多种轴控动作，控制终端根据轴控动作指令的函数及参数控制目标轴按上述控制过程中的一种轴控动作运动。

在一些实施例中，主从轴运行模式指令包括多个相对运行模型指令；根据多个相对运行模型指令中的一种，控制目标轴按与多个联动控制模型指令中的一种对应的主轴运行动作或从轴运行动作运动。

其中，多个相对运行模型指令根据轴运动的主从轴运行的控制过程设定。

参见图8，是本申请实施例提供的主从轴运行模式的相对运行模型架构图。如图8所示，主从轴运行模式包括多个相对运行模型，例如相对运行模型1、相对运行模型2以及相对运行模型N(N为大于或等于1的整数)等。在主从轴运行状态机制设置有相对运行模型对应的运动指令，即相对运行模型指令。

示例性的，主从轴运行模式的控制过程处理从轴与主轴根据运动场景进行相对运行的控制过程，可以包括若干个相对运行模型。通过主从轴运行状态机制，控制终端可以根据设置的相对运行模型对应的运动指令，控制目标轴参与相对运行控制的具体运动过程，还可以明确目标轴当前参与的相对运行控制的具体运动过程。目标轴在参与相对运行模式的控制过程中，控制终端只能控制目标轴参与一种相对运行控制的运动过程。

另外，将轴相对运行的运动控制过程归类为相对运行模式，目标轴在相对运行模式的控制过程中包括唯一的运动状态。在相对运行状态机制，可以根据实际的控制过程添加或扩充相对运行模型的运动指令，以适用于对更多种相对运行的过程进行控制。

需要说明的是，相对运行模型为包含具体函数及参数的运算模型，作为控制目标轴运动的运动指令，在此不做具体说明。例如，控制终端根据相对主从轴运行模式指令中的相对运行模型1指令，控制目标轴参与飞剪运行过程，按照相对运行模型1指令的函数或参数运动。

示例性的，参见图12，本申请一实施例提供的主从轴运行控制过程的应用场景示意图。主从轴运行模式的控制过程可以包括电子凸轮运行过程(CAMIN)、电子齿轮运行过程(GEARIN)、飞剪运行过程(FlyCuting)和追剪运行过程(TraceClip)。每一种控制过程对应一种或多种相对运行模型，控制终端根据相对运行模型指令的函数及参数控制目标轴按上述控制过程中的一种相对运行过程运动。

在一些实施例中，控制终端通过各轴运行状态机制获取目标轴在具体的运动过程中所处的具体控制细节过程的运动状态；例如加速运行状态、匀速运行状态、减速运行状态、运行完成状态、暂停减速状态、暂停完成状态、急停减速状态或急停完成状态。

如图9所示的本申请一实施例提供的轴运动控制过程中状态架构图。在任一运动模式下的具体一种轴运动控制过程中，轴运动状态可以包括状态1、状态2、状态3、运行完成状态、暂停减速中、急停减速中、急停减速完成、暂停完成等状态。以上状态仅示例性说明，不做具体限制，可以根据具体的控制过程设定或添加。

示例性的，如图13所示的本申请一实施例提供的多轴直线绝对插补控制过程中轴运动状态的示例图，在多轴联动运行模式的多轴直线绝对插补控制中各轴可能所处的具体运动状态，包括：加速运行阶段AMCAbs-ACC、匀速运行阶段AMCAbs-VS、减速运行阶段AMCAbs-DEC、运行完成阶段AMCAbs-RunEnd、暂停减速停阶段AMCAbs-Halting、暂停完成阶段AMCAbs-HaltFinished、急停减速停阶段AMCAbs-Stopping、急停完成阶段AMCAbs-StopFinished。

以上实施例各个运动模式及各个运动模式对应的控制模型或轴控动作仅做示例性说明，具体的运动模式及各个运动模式的控制模型或轴控动作可以根据实际的控制过程进行设定，在此不做具体限制。

通过本申请实施例提供的三层控制机制，以及顶层状态机制包含的三种运动模式状态机制，可以实时控制和获取轴当前运行状态；通过三级状态控制机制之间的切换条件，优化了运动控制系统轴运动的控制逻辑；有利于调试和后期问题快速定位。

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。

对应于上文实施例所述的轴运动控制方法，图14示出了本申请实施例提供的轴运动控制装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

参照图14，该装置包括：

获取单元141，用于获取轴运动设备的目标轴的控制指令；

处理单元142，用于对所述控制指令进行解析，确定所述运动控制指令对应的运动模式指令；

控制单元143，用于根据所述运动模式指令，控制所述轴运动设备的所述目标轴运动。

通过本申请实施例，终端设备通过获取轴运动设备的目标轴的控制指令；对控制指令进行解析，确定运动控制指令对应的运动模式指令；根据运动模式指令，控制轴运动设备的目标轴运动；终端设备在轴运动控制过程中，对控制指令进行解析并按运动模式指令划分，依据对应运动模式指令控制目标轴运动，优化了轴运动的控制逻辑，提高了运动控制过程的效率，降低了运动控制过程中危险故障出现的概率。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

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，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，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。

本申请实施例还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可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

图15为本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图15所示，该实施例的终端设备15包括：至少一个处理器150(图15中仅示出一个)处理器、存储器151以及存储在所述存储器151中并可在所述至少一个处理器150上运行的计算机程序152，所述处理器150执行所述计算机程序152时实现上述任意各个轴运动控制方法实施例中的步骤。

所述终端设备15可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及带有处理功能的电子显示器等计算设备。该终端设备15可包括，但不仅限于，处理器150、存储器151。本领域技术人员可以理解，图15仅仅是终端设备15的举例，并不构成对终端设备15的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器150可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器150还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器151在一些实施例中可以是所述终端设备15的内部存储单元，例如终端设备15的硬盘或内存。所述存储器151在另一些实施例中也可以是所述终端设备15的外部存储设备，例如所述终端设备15上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器151还可以既包括所述终端设备15的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器151用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器151还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所述集成的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，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至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

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，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

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)

1.一种轴运动控制方法，其特征在于，包括：

获取轴运动设备的目标轴的控制指令；

对所述控制指令进行解析，确定所述控制指令对应的运动模式指令；

根据所述运动模式指令，控制所述轴运动设备的所述目标轴运动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动模式指令包括多轴联动运行模式指令、主从轴运行模式指令和单轴运行模式指令；

若所述目标轴处于静止状态，所述运动模式指令为所述多轴联动运行模式指令、所述主从轴运行模式指令或所述单轴运行模式指令中的一种，则控制所述目标轴由所述静止状态切换至所述多轴联动运行模式指令对应的多轴联动运行模式、所述主从轴运行模式指令对应的主从轴运行模式或所述单轴运行模式指令对应单轴运行模式中的一种；

若所述目标轴处于所述多轴联动运行模式、所述主从轴运行模式或所述单轴运行模式中的一种，所述运动模式指令为除所述目标轴的运动状态对应的运动模式指令之外的另两种运动模式指令中的一种，则控制所述目标轴由所述多轴联动运行模式、所述主从轴运行模式或所述单轴运行模式中的一种，切换至静止状态，由所述静止状态切换至另外两种运动模式指令中的一种对应的运动状态。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多轴联动运行模式指令、所述主从轴运行模式指令和所述单轴运行模式指令分别包括多个控制模型；

根据所述多个控制模型中的一种，控制所述目标轴在所处的运行模式下按控制模型对应的动作运动。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述目标轴处于所述多轴联动运行模式或所述单轴运行模式时，接收到异常状态控制指令或所述目标轴运行过程出现异常事件，控制所述目标轴由所述多轴联动运行模式或所述单轴运行模式切换至异常状态；

其中，所述异常状态包括限位状态或错误停止状态。

5.如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述目标轴处于异常状态时，接收到异常解除信号后，控制所述目标轴由所述异常状态切换至所述静止状态。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述目标轴处于所述多轴联动运行模式、所述主从轴运行模式或所述单轴运行模式中的一种运动模式时，若所述目标轴所处的运动模式结束，则所述目标轴进入静止状态。

7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，在所述对所述控制指令进行解析，确定所述控制指令对应的运动模式指令之后，所述方法还包括：

基于所述运动模式指令和所述目标轴的当前运动状态，确定轴运动控制策略；

根据所述运动模式指令，按所述轴运动控制策略，控制所述轴运动设备的所述目标轴运动。

8.一种轴运动控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取轴运动设备的目标轴的控制指令；

处理单元，用于对所述控制指令进行解析，确定所述控制指令对应的运动模式指令；

控制单元，用于根据所述运动模式指令，控制所述轴运动设备的所述目标轴运动。

9.一种终端设备，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权利要求1至7任一项所述的方法。

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7任一项所述的方法。

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