CN113315425B - 步进电机定位方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种步进电机定位方法、系统、设备及存储介质。本申请的步进电机定位方法包括：获取关系表；其中，所述关系表包括有系列号与实际位置的对应关系；读取当前电子标签以得到对应的系列号；根据所述系列号、所述关系表确定当前位置；根据目标位置、所述当前位置得到位移距离；根据步进电机的每步移动距离、所述位移距离得到步进数；根据所述步进数驱动所述步进电机。通过读取电子标签的得到当前位置，根据目标位置和当前位置得到位移距离，通过驱动步进电机使其达到目标位置，实现了精准定位。

Description

步进电机定位方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，尤其是涉及一种步进电机定位方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

相关技术中，为了实现定位往往采用红外测距的方式，但是在接收器与发射器之间不能有遮挡，实际应用中存在一定的局限性。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种步进电机定位方法，能够实现精准定位，提高定位的准确性。

根据本申请的第一方面实施例的步进电机定位方法，包括：

获取关系表；其中，所述关系表包括有系列号与实际位置的对应关系；

读取当前电子标签以得到对应的系列号；

根据所述系列号、所述关系表确定当前位置；

根据目标位置、所述当前位置得到位移距离；

根据步进电机的每步移动距离、所述位移距离得到步进数；

根据所述步进数驱动所述步进电机。

根据本申请实施例的步进电机定位方法，至少具有如下有益效果：通过读取电子标签的得到当前位置，根据目标位置和当前位置得到位移距离，通过驱动步进电机使其达到目标位置，实现了精准定位。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述步进数驱动所述步进电机，包括：获取电子标签信息，根据所述电子标签信息生成驱动指令；其中，所述驱动指令用于驱动所述步进电机移动；根据所述步进电机的移动步数得到所述每步移动距离，将所述每步移动距离存储于所述关系表中。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述步进电机的移动步数得到所述每步移动距离，包括：当读卡器检测到所述电子标签，则控制所述步进电机移动并开始记录移动步数；当读卡器检测不到所述电子标签，则停止记录移动步数，并记录下累计步数；根据所述累计步数得到所述每步移动距离。

根据本申请的一些实施例，所述获取电子标签信息，根据所述电子标签信息生成驱动指令，包括：发送寻卡指令以检测所述电子标签；根据所述电子标签获取的对应信息并生成所述驱动指令。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述步进数驱动所述步进电机，包括：获得所述步进数；检测所述步进电机的移动步数；将所述移动步数与所述步进数进行比较得到第一比较结果；根据所述第一比较结果驱动所述步进电机。

根据本申请的第二方面实施例的步进电机定位系统，包括：电子标签；读卡器，用于读取所述电子标签以得到对应的系列号，并根据所述系列号、关系表确定当前位置；处理器，用于根据目标位置、所述当前位置得到位移距离，并根据步进电机的每步移动距离、所述位移距离得到步进数；控制器，用于根据所述步进数驱动所述步进电机。

根据本申请实施例的步进电机定位系统，至少具有如下有益效果：通过读卡器读取电子标签对应的信息，得到对应的序列号，进而确定当前位置；处理器根据目前位置和当前位置得到位移距离，并根据步进电机的每步移动距离得到步进数，控制器根据步进数驱动步进电机，使其达到目标位置，从而实现了精准定位、提高了定位的速度。

根据本申请的一些实施例，述读卡器读取所示的的电子标签信息，所述处理器获取所述电子标签信息，根据所述电子标签信息生成驱动指令；其中，所述驱动指令用于驱动所述步进电机移动；所述处理器根据所述步进电机的移动步数得到所述每步移动距离，将所述每步移动距离存储于所述关系表中。

根据本申请的一些实施例，所述控制器根据所述步进数控制所述步进电机的移动步数，以达到所述目标位置。

根据本申请的第三方面实施例的电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在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如本申请第一方面实施例所述的步进电机定位方法。

根据本申请的第四方面实施例的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，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如本申请第一方面实施例所述的步进电机定位方法。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例步进电机定位方法的流程示意图；

图2为图1中步骤S600的具体流程示意图；

图3为图2中步骤S620的具体流程示意图；

图4为图2中步骤S610的具体流程示意图；

图5为图1中步骤S600的又一具体流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面参考图1描述根据本申请实施例的步进电机定位方法。

如图1所示，根据本申请实施例的步进电机定位方法包括：

步骤S100：获取关系表；

步骤S200：读取当前电子标签以得到对应的系列号；

步骤S300：根据系列号、关系表确定当前位置；

步骤S400：根据目标位置、当前位置得到位移距离；

步骤S500：根据步进电机的每步移动距离、位移距离得到步进数；

步骤S600：根据步进数驱动步进电机。

其中，关系表包括有系列号与实际位置的对应关系。

例如，在处理器中建立电子标签系列号与实际位置的对应关系表，根据系列号在关系表中查找能够得到对应的位置信息，进而控制步进电机到达指定位置。

在固定件上设置有电子标签，移动装置上设置有读卡器，其中移动装置设置于固定件下方。每两个电子标签之间的间距为4cm，读卡器的宽度为3cm。此外，电子标签之间的间距、读卡器的宽度都可以根据需求进行设置。

电子标签中写有系列号，由于处理器存储有系列号与实际位置的对应关系表，因此读卡器读取到电子标签所携带的信息后，能够根据系列号在关系表中得到当前的位置。处理器获知目标位置（该目标位置由人为设置）和当前位置，当前位置与目标位置之间差值距离为位移距离，即到达目标位置还需要移动的距离。处理器根据步进电机的每步移动距离和位移距离能够得到步进数，步进数=位移距离÷每步移动距离；控制器根据处理器得到的步进数控制步进电机进行移动，当移动步数与步进数相等时，则步进电机到达指定位置，完成了定位。为了使得读卡器能够有效读取电子标签携带的信息，移动装置的最大速度小于读卡器宽度与读卡器读取信息所用时间的比值。

根据本申请实施例的步进电机定位方法，通过读取电子标签的得到当前位置，根据目标位置和当前位置得到位移距离，计算得到步进电机的步进数，最后驱动步进电机使其达到目标位置，实现了精准定位，并且提高了定位的速度。

在本申请的一些实施例中，根据步进数驱动步进电机包括：获取电子标签信息，根据电子标签信息生成驱动指令；其中，驱动指令用于驱动步进电机移动；根据步进电机的移动步数得到每步移动距离，将每步移动距离存储于关系表中。

如图2所示，步骤S600：根据步进数驱动步进电机，包括但不限于以下步骤：

步骤S610：获取电子标签信息，根据电子标签信息生成驱动指令；

步骤S620：根据步进电机的移动步数得到每步移动距离，将每步移动距离存储于关系表中。

读卡器读取电子标签所携带的消息，处理器获取到电子标签后根据信息生成对应的驱动指令，步进电机接收到驱动指令后开始进行移动。读卡器检测到电子标签时开始对步进电机移动的步数进行记录，检测不到电子标签时停止对移动步数的记录，并将该移动步数上传至关系表中，同时进行存储的还有每步移动距离。从关系表中可以得到读卡器在一次检测周期中移动的步数，并得到步进电机的每步移动距离。由于检测是实时的，排除了磨损、外力作用等因素，因此根据关系表得到的每步移动距离是相对准确的，再根据每步移动距离得到的步进数控制步进电机移动到达目标位置，实现了步进电机的精准定位；相比于传统定位方式，定位精度更高、能够实现快速定位。

在本申请的一些实施例中，根据步进电机的移动步数得到每步移动距离包括：当读卡器检测到电子标签，则控制步进电机移动并开始记录移动步数；当读卡器检测不到电子标签，则停止记录移动步数，并记录下累计步数；根据累计步数得到每步移动距离。

如图3所示，步骤S620：根据步进电机的移动步数得到每步移动距离，包括但不限于以下步骤：

步骤S621：当读卡器检测到电子标签，则控制步进电机移动并开始记录移动步数；

步骤S622：当读卡器检测不到电子标签，则停止记录移动步数，并记录下累计步数；

步骤S623：根据累计步数得到每步移动距离。

当电子标签的1/2的位置进入读卡器时，则读卡器能够检测到电子标签信息，此时控制器控制步进电机开始移动，并开始记录移动步数；当电子标签的1/2的位置离开读卡器时，则读卡器无法检测到电子标签信息，此时停止记录移动步数，并记录下累计步数。在本申请中使用的读卡器宽度为3cm，因此一次检测周期步进电机移动的距离为3cm。将读卡器一次检测周期的累计步数上传至关系表中进行存储，同时根据一次检测周期中步进电机的移动距离和累计步数得到每步移动距离，并将每步移动距离上传至关系表中进行存储，在本申请实施例中，每步移动距离为读卡器的宽度与累计步数的比值。由于存在磨损、外力因素，每个检测周期得出的每步移动距离会存在一定的偏差，通过离目标位置最近一次检测周期得到的每步移动距离计算步进数，能够有效的减小误差，实现精准定位。

在本申请一些实施例中，获取电子标签信息，根据电子标签信息生成驱动指令，包括：发送寻卡指令以检测电子标签；根据电子标签获取的对应信息并生成驱动指令。

如图4所示，步骤S610：获取电子标签信息，根据电子标签信息生成驱动指令，包括但不限于以下步骤：

步骤S611：发送寻卡指令以检测电子标签；

步骤S612：根据电子标签获取的对应信息并生成驱动指令。

处理器每隔5秒钟向读卡器发送一次寻卡指令，读卡器接收到寻卡指令后，开始对电子标签进行检测。当读卡器检测到电子标签时，处理器生成驱动指令，控制器根据驱动指令控制步进电机进行移动；当读卡器检测不到电子标签时，则标记为已离开电子标签，此时控制器控制步进电机使其停止移动，并结束移动步数的累计。将累计步数、每步移动距离上传至关系表中，当需要定位时，从关系表中得到需要的每步移动距离值，根据每步移动距离值控制步进电机移动到目标位置。通过该方法能够快速、准确的实现定位，排除了外力的干扰，如路面不平等。

在本申请一些实施例中，根据步进数驱动步进电机，包括：获得步进数；检测步进电机的移动步数；将移动步数与步进数进行比较得到第一比较结果；根据第一比较结果驱动步进电机。

如图5所示，步骤S600：根据步进数驱动步进电机，包括但不限于以下步骤：

步骤S630：根据关系表得到每步移动距离；

步骤S640：根据待移动距离和每步移动距离获得步进数；

步骤S650：检测步进电机的移动步数；

步骤S660：将移动步数与步进数进行比较得到第一比较结果；

步骤S670：根据第一比较结果驱动步进电机。

距离目标位置最近的电子标签与目标位置之间的距离记为待移动距离，从关系表中得到每步移动距离（即根据距离目标位置最近的两个电子标签得出的），由于已知待移动距离、每步移动距离，根据公式：步进数=待移动距离÷每步移动距离，得到步进数。

控制器控制步进电机移动，并且记录步进电机的移动步数。将移动步数与步进数进行比较，得到第一比较结果，当移动步数与步进数相等时，则到达目标位置，步进电机停止移动；当移动步数小于步进数时，则控制器控制步进电机继续移动，直到移动步数与步进数相等时，停止控制步进电机。

本申请实施例还提供了一种步进电机定位系统，包括：电子标签、读卡器、处理器和控制器。读卡器用于读取电子标签以得到对应的系列号，并根据系列号、关系表确定当前位置；处理器用于根据目标位置、当前位置得到位移距离，并根据步进电机的每步移动距离、位移距离得到步进数；控制器用于根据步进数驱动步进电机。

例如，电子标签中写有系列号，将系列号与位置对应的信息记录在关系表中，通过读卡器读取电子标签得到对应的系列号，然后根据系列号在关系表中得到当前的位置。处理器接收到预先设定的目标位置和当前位置，并根据当前位置与目标位置之间差值距离得到位移距离。处理器根据步进电机的每步移动距离和位移距离得到步进数，步进数=位移距离÷每步移动距离；控制器根据处理器得到的步进数控制步进电机进行移动，当移动步数与步进数相等时，则步进电机到达指定位置，完成了定位。

根据本申请实施例的步进电机定位系统，读卡器通过读取电子标签携带的信息得到当前位置；处理器根据目标位置和当前位置得到位移距离，计算得到步进电机的步进数；最后控制器驱动步进电机使其达到目标位置，实现了精准定位，并且提高了定位的速度。

在本申请的一些实施例中，读卡器读取电子标签信息，处理器获取电子标签信息，根据电子标签信息生成驱动指令；其中，驱动指令用于步进电机移动；处理器根据步进电机的移动步数得到每步移动距离，将每步移动距离存储于关系表中。例如，当读卡器读取到电子标签对应的信息后，处理器根据电子标签携带的信息生成驱动指令，该驱动指令用于驱动步进电机进行移动。

当读卡器检测到电子标签时，处理器生成驱动指令，控制器根据驱动指令控制步进电机进行移动；当读卡器检测不到电子标签时，则标记为已离开电子标签，此时控制器控制步进电机使其停止移动，并结束移动步数的累计。将累计步数、每步移动距离上传至关系表中，当需要定位时，从关系表中得到需要的每步移动距离值，根据每步移动距离值控制步进电机移动到目标位置。通过该方法能够快速、准确的实现定位，排除了外力的干扰，如路面不平等。

在本申请的一些实施例中，控制器根据步进数控制步进电机的移动步数，以达到目标位置。例如，当移动步数与步进数相等时，说明步进电机到达目标位置，则步进电机停止移动；当移动步数小于步进数时，则控制器控制步进电机继续移动，直到移动步数与步进数相等时，停止控制步进电机。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现本申请上述实施例中任一项的步进电机定位方法。

本申请实施例还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可执行指令，计算机可执行指令用于执行本申请上述实施例中任一项的步进电机定位方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质（或非暂时性介质）和通信介质（或暂时性介质）。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据）的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (8)

1.步进电机定位方法，其特征在于，包括：

获取关系表；其中，所述关系表包括有系列号与实际位置的对应关系；

读取当前电子标签以得到对应的系列号；

根据所述系列号、所述关系表确定当前位置；

根据目标位置、所述当前位置得到位移距离；

根据步进电机的每步移动距离、所述位移距离得到步进数；

根据所述步进数驱动所述步进电机；

其中，所述根据所述步进数驱动所述步进电机包括：获取电子标签信息，根据所述电子标签信息生成驱动指令；其中，所述驱动指令用于驱动所述步进电机移动；根据所述步进电机的移动步数得到所述每步移动距离，将所述每步移动距离存储于所述关系表中。

2.根据权利要求1所述的步进电机定位方法，其特征在于，所述根据所述步进电机的移动步数得到所述每步移动距离，包括：

当读卡器检测到所述电子标签，则控制所述步进电机移动并开始记录移动步数；

当读卡器检测不到所述电子标签，则停止记录移动步数，并记录下累计步数；

根据所述累计步数得到所述每步移动距离。

3.根据权利要求2所述的步进电机定位方法，其特征在于，所述获取电子标签信息，根据所述电子标签信息生成驱动指令，包括：

发送寻卡指令以检测所述电子标签；

根据所述电子标签获取的对应信息并生成所述驱动指令。

4.根据权利要求1所述的步进电机定位方法，其特征在于，所述根据所述步进数驱动所述步进电机，还包括：

根据所述关系表得到所述每步移动距离；

根据待移动距离和所述每步移动距离获得所述步进数；

检测所述步进电机的移动步数；

将所述移动步数与所述步进数进行比较得到第一比较结果；

根据所述第一比较结果驱动所述步进电机。

5.步进电机定位系统，其特征在于，包括：

电子标签；

读卡器，用于读取所述电子标签以得到对应的系列号，并根据所述系列号、关系表确定当前位置；

处理器，用于根据目标位置、所述当前位置得到位移距离，并根据步进电机的每步移动距离、所述位移距离得到步进数；

控制器，用于根据所述步进数驱动所述步进电机；

其中，所述读卡器读取电子标签信息，所述处理器获取所述电子标签信息，根据所述电子标签信息生成驱动指令；其中，所述驱动指令用于驱动所述步进电机移动；所述处理器根据所述步进电机的移动步数得到所述每步移动距离，将所述每步移动距离存储于所述关系表中。

6.根据权利要求5所述的步进电机定位系统，其特征在于，所述控制器根据所述步进数控制所述步进电机的移动步数，以达到所述目标位置。

7.电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在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4中任一项所述的步进电机定位方法。

8.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至4任一项所述的步进电机定位方法。

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