CN114039517A - 电机控制方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机控制方法、设备及存储介质，属于电机技术领域。本发明通过获取操作指令和操作指令对应的指令参数，其中，指令参数包括目标电机方向和目标运行步数；根据目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹；获取当前电机方向和当前速度参数；若目标电机方向和当前电机方向一致时，将当前速度参数作为待运行速度轨迹的运行起始参数，控制电机基于待运行速度轨迹运行，以使与电机连接的检测设备达到操作指令指定的位置；通过上述方式，在眼部位置追踪过程中，根据操作指令和预设速度模型实时计算电机的待运行速度轨迹，将电机的当前运行状态和操作指令结合，使得电机平稳衔接，以提高指令响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其涉及电机控制方法、设备及存储介质。
背景技术
随着科技的发展，电子产品已经深入人们的方方面面中，然而，电子设备会对人眼产生一定程度上的伤害，因此，通过眼科诊断设备对眼睛检测，尽早预防眼科疾病的产生尤为重要。
而目前的眼科检测设备在使用镜头进行眼部追踪时，电机响应速度慢，也即，在移动过程中，先将当前的操作指令完成后，方可执行新的指令，因此，导致电机运行出现卡顿、响应慢的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电机控制方法、设备及存储介质，旨在解决电机运行控制响应慢的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种电机控制方法，所述电机控制方法包括以下步骤：
获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数，其中，所述指令参数包括目标电机方向和目标运行步数；
根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹，其中，所述待运行速度轨迹包括待运行步数和所述待运行步数对应的待运行速度；
获取当前电机方向和当前速度参数；
若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
可选地，所述目标运行步数包括第一运行步数和第二运行步数，所述获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数的步骤之前，所述方法包括：
接收第一目标图像，对所述第一目标图像进行像素点识别处理，得到目标位置坐标；
对所述目标位置坐标进行步数转换处理，得到所述第一运行步数和所述第二运行步数；
基于所述电机的起始点和所述目标位置坐标，确定所述目标电机方向。
可选地，所述目标运行步数还包括第三运行步数，所述获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数的步骤之前，所述方法包括：
接收第二目标图像，对所述第二目标图像进行能量梯度值计算，得到目标能量值；
获取能量梯度值和步数之间的比例关系，基于所述比例关系，得到所述目标能量值对应的第三运行步数。
可选地，所述根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹的步骤，包括：
获取预设速度模型，基于所述预设速度模型和所述电机的最大速度，得到所述电机的固定步数，其中，所述固定步数包括固定加速步数和固定减速步数；
获取速度与步数之间的预设关系，基于所述预设关系得到所述固定步数对应的单位速度；
比对所述固定步数和所述目标运行步数；
若所述目标运行步数大于所述固定步数时，基于所述预设速度模型和所述目标运行步数，计算得到所述待运行速度轨迹。
可选地，所述待运行步数包括加速运行步数、匀速运行步数和减速运行步数，
所述若所述目标运行步数大于所述固定步数时，基于所述预设速度模型和所述目标运行步数，计算得到所述待运行速度轨迹的步骤，包括：
若所述目标运行步数大于所述固定步数时，获取所述固定步数中的固定加速步数，得到所述加速运行步数；
获取所述固定步数中的固定减速步数，得到所述减速运行步数；
基于所述目标运行步数、加速运行步数和减速运行步数，得到所述匀速运行步数；
获取所述待运行步数对应的单位速度，得到所述待运行速度，基于所述待运行步数和所述待运行速度生成所述待运行速度轨迹。
可选地，所述比对所述固定步数和所述目标运行步数的步骤之后，所述方法包括：
若所述目标运行步数小于所述固定步数时，基于所述目标运行步数调整所述预设速度模型，得到优化模型；
基于所述优化模型和所述目标运行步数，计算得到新的待运行速度轨迹。
可选地，所述若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置的步骤，包括：
判断所述目标电机方向和所述当前电机方向是否一致；
若一致，则获取所述待运行速度轨迹中至少一个所述待运行速度，计算所述当前速度参数与所述待运行速度之间的速度差值；
确定最小所述速度差值对应的所述待运行速度，得到所述运行起始参数；
若所述运行起始参数和所述待运行速度轨迹的原始起始参数一致，则控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
可选地，所述确定最小所述速度差值对应的所述待运行速度，得到所述运行起始参数的步骤之后，所述方法包括：
若所述运行起始参数和所述待运行速度轨迹的原始起始参数不一致，则基于所述待运行步数和所述运行起始参数，调整所述待运行速度轨迹，得到新的待运行速度轨迹；
所述电机基于所述新的待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电机控制设备，所述电机控制设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电机控制程序，所述电机控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的电机控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有电机控制程序，所述电机控制程序被处理器执行时实现如上所述的电机控制方法的步骤。
本发明通过获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数，其中，所述指令参数包括目标电机方向和目标运行步数；根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹，其中，所述待运行速度轨迹包括待运行步数和所述待运行步数对应的待运行速度；获取当前电机方向和当前速度参数；若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置；通过上述方式，在眼部位置追踪过程中，系统接收新的操作指令，根据操作指令和预设速度模型实时计算电机的待运行速度轨迹，该轨迹符合类正弦曲线，以增加电机运行的平稳度，且将电机的当前运行状态和操作指令结合，使得电机平稳衔接，没有指令堆积和动作延时，以提高指令响应速度。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电机控制设备的结构示意图；
图2为本发明电机控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明电机控制方法第一实施例中类正弦曲线速度模型的示意图；
图4为本发明电机控制方法第一实施例中优化模型的示意图；
图5为本发明电机控制装置的细化功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电机控制设备结构示意图。
如图1所示，该电机控制设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（WIreless-FIdelity，WI-FI）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）存储器，也可以是稳定的非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对电机控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及电机控制程序。
在图1所示的电机控制设备中，网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明电机控制设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在电机控制设备中，所述电机控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电机控制程序，并执行本发明实施例提供的电机控制方法。
本发明实施例提供了一种电机控制方法，参照图2，图2为本发明一种电机控制方法第一实施例的流程示意图。
本申请实施例提供了电机控制方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。本申请电机控制方法各个实施例的执行主体是电机控制系统。需要说明的是，电机控制方法应用于电机控制装置，该电机控制装置属于电机控制系统，该电机控制系统属于电机控制设备。
本实施例中，所述电机控制方法包括：
步骤S10：获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数，其中，所述指令参数包括目标电机方向和目标运行步数；
在本实施例中，获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数，其中，所述指令参数包括目标电机方向和目标运行步数，其中，操作指令是指控制电机运行的指令，所述操作指令包括停止指令、启动指令。同时获取的还有操作指令对应的指令参数，指令参数包括目标电机方向和目标运行步数，由于电机带动的检测设备在对眼部位置追踪过程中，具有三个方向的移动，分别为X、Y和Z轴，也即上下、左右和前后三轴方向，且基于方向轴的起始点，同一方向轴上的电机也具有正向、反向两个的运转方向，因此，获取指令参数中的目标电机方向以确定电机待运行的方向。目标运行步数是根据三维位置图中眼部位置的坐标计算得来，其是指电机带动检测设备移动的总步数，单位步数的距离固定，根据目标运行步数即可得到电机移动的距离，进而带动检测设备移动至指定位置。
需要说明的是，目标运行步数包括无限步数，可以理解，若目标运行步数为0xFFFF，则无步数限制，电机会保持运动直至给出下一条指令或转至限位后停止。具体地，电机持续运行直到接收到停止指令或限位信号或堵转检测信号方可停止，其中，堵转检测信号是指电机驱动芯片自身通过输出电流检测电机是否卡住的信号，当检测到电机卡住时，电机停止运行。
进一步地，获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数，其中，所述指令参数包括目标电机方向和目标运行步数之前，包括以下步骤S11-S13/步骤S14-S15：
步骤S11，接收第一目标图像，对所述第一目标图像进行像素点识别处理，得到目标位置坐标；
步骤S12，对所述目标位置坐标进行步数转换处理，得到所述第一运行步数和所述第二运行步数；
步骤S13，基于所述电机的起始点和所述目标位置坐标，确定所述目标电机方向。
在本实施例中，接收第一目标图像，对所述第一目标图像进行像素点识别处理，得到目标位置坐标，其中，第一目标图像为眼部位置图像，系统对第一目标图像进行屏幕像素点识别处理，得到眼球中心位置的坐标（x，y），也即目标位置坐标。则系统根据此时眼球中心位置距离x轴中心位置为x个像素点，距离y轴中心位置为y个像素点，系统对目标位置坐标进行步数转换处理，得到第一运行步数和第二运行步数，具体地，系统根据像素点和电机运行步数测算，得到像素点和电机运步数之间的对应关系，若假设1个像素点对应m步电机运行步数，则系统根据眼球中心位置即可计算得到对应的步数。
需要说明的是，所述电机控制方法应用于电机控制系统，电机控制系统包括三个方向的电机控制，以驱动所述检测设备在上下、左右和前后三轴方向移动，其中，目标运行步数包括第一运行步数和第二运行步数，左右方向运行的电机对应的步数为第一运行步数，上下方向运行的电机对应的步数为第二运行步数，因此，系统根据目标位置坐标中的x，以及像素点和电机运步数之间的对应关系，系统计算得到第一运行步数为mx，系统根据目标位置坐标中的y和对应关系，系统计算得到第二运行步数为my。同时，系统基于目标位置坐标也可获得不同方向电机的目标电机方向，具体地，坐标为正数时，目标电机方向为正，坐标为复数时，目标电机方向为负，如目标位置坐标（x，y），当x为正数时，则在x轴运行的电机的目标电机方向为正，电机向右运行，若x为负数时，目标电机方向为负，电机向左运行；当y为正数时，y轴运行的电机的目标电机方向为正，则在y轴运行的电机的目标电机方向为正，电机向上运行，若y为负数时，目标电机方向为负，电机向下运行。
步骤S14，接收第二目标图像，对所述第二目标图像进行能量梯度值计算，得到目标能量值；
步骤S15，获取能量梯度值和步数之间的比例关系，基于所述比例关系，得到所述目标能量值对应的第三运行步数。
在本实施例中，接收第二目标图像，对所述第二目标图像进行能量梯度值计算，得到目标能量值，其中，第二目标图像是指眼部中心位置清晰度最高的图像，系统使用能量梯度函数对第二目标图像进行能量梯度值计算，得到目标能量值。系统获取能量梯度值和步数之间的比例关系，若假设能量梯度值与步数对应的比例关系为T，目标能量值为n，则对应的第三运行步数为nT。需要说明的是，能量梯度函数如下：
其中，x和y是一帧图像的行列坐标，f(x,y)是方差函数，通过f(x,y)得到的是像素点的方差，方差越大图像越清晰，方差越小，图像越模糊。系统通过使用该能量梯度函数进行图像处理，得到该图像的能量梯度值，系统根据能量梯度值和比例关系，系统计算得到第二目标图像对应的步数，也即第三运行步数。
步骤S20：根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹，其中，所述待运行速度轨迹包括待运行步数和所述待运行步数对应的待运行速度；
在本实施例中，根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹，其中，预设速度模型是指用于电机运行时的速度控制模型，该预设速度模型可以是类正弦曲线速度模型，可以理解，电机的加减速控制采用类正弦的控制方式，也即，电机运行时的加减速曲线采用类正弦的S型曲线，电机加速控制中，先缓慢加速，加速度逐渐增大，加速度达到一定值后稳定加速，快速提升电机速度，一段时间后再降低加速度，使得电机速度趋于平稳；电机减速控制为加速控制的逆操作，加速度方向为负，具体控制过程为先缓慢减速，加速度逐渐增大，增大到一定值后稳定减速，电机速度快速降低，待电机速度接近结束速度时，降低加速度，使得电机平稳停止。
参考图3，类正弦曲线速度模型的横轴为步数，纵轴为速度，已知类正弦曲线属于对称曲线，由此，曲线中加速部分和减速部分的待运行步数和待运行速度一致，其中，待运行速度是指电机在运行时，每一个步数对应的速度。因此，系统在目标运行步数确定的情况下，基于类正弦曲线速度模型可得到操作指令对应的待运行速度轨迹，该待运行速度轨迹是指电机运行时的速度轨迹，以使得电机带动检测设备平稳的达到操作指令指定的位置。
进一步地，根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹，包括以下步骤S21-S24：
步骤S21，获取预设速度模型，基于所述预设速度模型和所述电机的最大速度，得到所述电机的固定步数，其中，所述固定步数包括固定加速步数和固定减速步数；
步骤S22，获取速度与步数之间的预设关系，基于所述预设关系得到所述固定步数对应的单位速度；
步骤S23，比对所述固定步数和所述目标运行步数；
步骤S24，若所述目标运行步数大于所述固定步数时，基于所述预设速度模型和所述目标运行步数，计算得到所述待运行速度轨迹。
在本实施例中，在阻力一定的情况下，电机的功率越大，速度越快，电机的极限速度也越大，且系统将电机运行时的速度变化和预设速度模型结合时，每一步数对应的加速度和预设速度模型对应的运行总步数也不同，因此，系统在控制电机的加减速运行之前，系统需要确定该电机基于预设速度模型运行时的固定步数，需要说明的是，固定步数是通过多次测试经验得到的，测试过程中，单位步数对应的移动距离固定、电机的最大速度固定，进而得到电机的速度控制在符合类正弦曲线时所需的总步数，系统以此得到固定步数，其中，固定步数中包括固定加速步数和固定减速步数。
系统控制电机带动检测设备移动时，系统是基于单位步数对应的速度来控制电机运行的，因此，系统在得到电机固定步数同时，系统还需要得到固定步数中每一步数对应的单位速度，该单位速度是随着步数而变化的，单位速度的变化符合类正弦曲线。具体地，系统获取速度与步数之间的预设关系，由于电机的速度变化符合类正弦曲线速度模型，因此，预设关系为：
v=A*sin(t/T*π/2)……（1）
其中，v为当前步数对应的单位速度，A为最大速度，t为当前步数，T为正弦加速步数。
上述类正弦曲线速度模型中，当电机最大速度为m，固定步数为n时，由于类正弦曲线的对称性质，得到T=n/2，减速步数同样为n/2。需要说明的是，系统基于上述类正弦曲线速度模型，使得电机的速度从0-m变化的过程需要T步，从m-0变化的过程同样需要T步，因此，系统比对固定步数和目标运行步数，当操作指令中的目标运行步数大于固定步数n时，则表示系统基于当前的类正弦曲线速度模型，系统无法控制电机运行时的步数达到操作指令中的目标运行步数，也即，由于单位步数对应的移动距离相同，系统基于当前的类正弦曲线模型控制电机运行时，电机实际结束的位置未达到操作指令中指定的位置，导致定位不准确的问题，因此，系统需要基于预设速度模型和目标运行步数，系统得到操作指令对应的待运行速度轨迹。
进一步地，若所述目标运行步数大于所述固定步数时，基于所述预设速度模型和所述目标运行步数，计算得到所述待运行速度轨迹，包括以下步骤S241-S244：
步骤S241，若所述目标运行步数大于所述固定步数时，获取所述固定步数中的固定加速步数，得到所述加速运行步数；
步骤S242，获取所述固定步数中的固定减速步数，得到所述减速运行步数；
步骤S243，基于所述目标运行步数、加速运行步数和减速运行步数，得到所述匀速运行步数；
步骤S244，获取所述待运行步数对应的单位速度，得到所述待运行速度，基于所述待运行步数和所述待运行速度生成所述待运行速度轨迹。
在本实施例中，系统中待运行步数包括加速运行步数、匀速运行步数和减速运行步数，若目标运行步数大于固定步数时，系统获取最大速度为m的类正弦曲线中的固定加速步数，该固定加速步数作为待运行步数中的加速运行步数；系统获取最大速度为m的类正弦曲线中的固定减速步数，该固定减速步数作为待运行步数中的减速运行步数；由于目标运行步数为电机实际运行的总步数，其值是不变的，因此，系统基于目标运行步数减去已确定的加速运行步数和减速运行步数，余下未被确定的步数即为待运行步数中的匀速运行步数。由此，待运行速度轨迹是将类正弦曲线中加入匀速运行的阶段而得到的。可以理解，若电机的固定步数为n，固定加速步数为n1，固定减速步数为n2，当指令参数中目标运行步数为x，且x›n1+n2时，系统中电机的加速运行步数为n1，减速运行步数为n2，匀速运行步数为x-n1-n2。
系统获取类正弦曲线速度中，固定加速步数的每一步数对应的单位速度，系统将其作为加速运行步数中每一步数对应的单位速度，系统获取固定减速步数的每一步数对应的单位速度，系统将其作为减速运行步数中每一步数对应的单位速度，匀速运行步数对应的单位速度为最大速度，此阶段电机速度固定，平稳运行。系统基于待运行步数和待运行步数对应的单位速度生成待运行速度轨迹，该待运行速度轨迹符合类正弦曲线，系统以实现电机的平稳运行。
进一步地，比对所述固定步数和所述目标运行步数之后，包括以下步骤S25-S26：
步骤S25，若所述目标运行步数小于所述固定步数时，基于所述目标运行步数调整所述预设速度模型，得到优化模型；
步骤S26，基于所述优化模型和所述目标运行步数，计算得到新的待运行速度轨迹。
在本实施例中，当操作指令中目标运行步数小于固定步数n时，系统无法满足电机的速度从0-m所需的步数，也即系统的电机运行时从0步到目标运行步数的一半时，对应的速度小于最大速度，系统的指令参数中目标运行步数越小，电机运行的实际最大速度越小。可以理解，当目标运行步数小于固定步数时，电机实际运行的速度是无法达到最大速度的，此时系统需要根据目标运行步数调整预设速度模型，参照图4，得到优化模型，从而系统得到新的待运行速度轨迹，系统使得电机平稳的到达操作指令指定的位置，也即，系统调整后的新的待运行速度轨迹依旧符合类正弦曲线速度模型。
可以理解，若电机的固定步数为n，固定加速步数为n1，固定减速步数为n2，当系统的指令参数中目标运行步数为x，且x‹n1+n2时，电机的匀速运行步数为0，加速和减速部分按照比例将n分为两部分，即加速运行步数为n*n1/(n1+n2)，减速运行步数为n*n2/(n1+n2)。此时，电机运行的实际最大速度为n/2步数对应的单位速度，系统将n/2输入公式（1）的t中，系统计算得到vn/2即为实际最大速度，vn/2‹A。由于，系统调整后的优化模型同样需要符合类正弦曲线，因此，电机从0-n/2步数为加速阶段，该阶段加速运行步数对应的速度轨迹和固定步数中固定加速步数对应的待运行速度轨迹一致，因此，加速运行步数中每一步数对应的单位速度与固定加速步数对应的单位速度一致，进而系统得到加速阶段的速度轨迹；由于类正弦曲线速度轨迹的对称属性，n/2-0为减速阶段，该阶段的减速运行步数和单位速度与加速阶段一致，目标运行步数对应的最大速度为vn/2。，因此，系统基于调整后的加速运行步数、减速运行步数和最大速度，系统生成新的待运行速度轨迹，以使系统中电机基于新的待运行速度轨迹运行，带动检测设备平稳移动至操作指令指定的位置。
步骤S30：获取当前电机方向和当前速度参数；
在本实施例中，若系统获取电机在执行当前的指令的信息，则电机处于运行状态，具有当前电机方向和当前速度参数，也即，当前电机方向为电机当前的运行方向，当前电机方向有正向和反向之分，其中，当前速度参数是指电机当前的运行速度。系统在接收到操作指令时，系统获取电机的当前电机方向和当前速度参数，系统以调整待运行速度轨迹，以使得当前指令与新的操作指令之间平稳和迅速衔接，提高电机响应速度和效率。
步骤S40：若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
在本实施例中，若系统获取目标电机方向和当前电机方向一致时的信息，则电机无需停机更换运行方向，此时系统只需将当前电机状态和操作指令对应的待运行速度轨迹衔接，也即系统将当前速度参数带入待运行速度轨迹中执行待运行速度轨迹，从而系统快速响应操作指令，系统控制电机基于待运行速度轨迹运行，以使与电机连接的检测设备达到操作指令指定的位置，提高了系统中电机运行效率。
进一步地，若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置，包括以下步骤S41-S44：
步骤S41，判断所述目标电机方向和所述当前电机方向是否一致；
步骤S42，若一致，则获取所述待运行速度轨迹中至少一个所述待运行速度，计算所述当前速度参数与所述待运行速度之间的速度差值；
步骤S43，确定最小所述速度差值对应的所述待运行速度，得到所述运行起始参数；
步骤S44，若所述运行起始参数和所述待运行速度轨迹的原始起始参数一致，则控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
在本实施例中，当系统获取目标电机方向和当前电机方向一致的信息时，系统获取目标运行步数对应的待运行速度轨迹中的待运行速度，其中，待运行速度包括待运行速度轨迹中的每一步数对应的单位速度，系统计算当前速度参数与待运行速度之间的速度差值，系统得到至少一个速度差值，系统比较至少一个速度差值，系统确定最小速度差值，以及最小速度差值对应的待运行速度，系统将该待运行速度作为待运行速度轨迹的运行起始参数。也即，系统控制电机在基于待运行速度轨迹进行运行时，起始速度并非为零，而是当前速度参数，也就是说，系统控制电机并非在停止后再执行新的操作指令。
需要说明的是，当系统控制电机的运行装置设置为在没有新的指令或当前指令需要执行时，电机始终处于平稳运行状态，直至系统接收到新指令或停止停止指令，因此，当系统获取电机的起始点和结束点的速度非零的信息时，基于上述公式（1）得到的类正弦曲线速度模型如下：
v=A*sin(t/T*π/2)+v1……（2）
其中，v为当前步数对应的单位速度，A为最大速度，t为当前步数，T为正弦加速步数，v1为初始速度，v1对应的速度参数为原始起始参数。
此时，若系统获取当前速度参数对应的运行起始参数和原始起始参数一致的信息时，则系统控制电机基于待运行速度轨迹运行，以使与电机连接的检测设备达到操作指令指定的位置。
进一步地，确定最小所述速度差值对应的所述待运行速度，得到所述运行起始参数，包括以下步骤S45-S46：
步骤S45，若所述运行起始参数和所述待运行速度轨迹的原始起始参数不一致，则基于所述待运行步数和所述运行起始参数，调整所述待运行速度轨迹，得到新的待运行速度轨迹；
步骤S46，所述电机基于所述新的待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
在本实施例中，若系统获取运行起始参数和原始起始参数不一致的信息，则系统基于所述待运行步数和运行起始参数，系统调整待运行速度轨迹，系统得到新的待运行速度轨迹，具体的，若待运行速度轨迹为加速运行步数b，匀速运行步数c，减速运行步数d，目标运行步数=b+c+d，在类正弦曲线中，横轴为步数，纵轴为速度，则0步至b步为加速阶段，b步至（b+c）步为匀速阶段，（b+c）步至（b+c+d）步为减速阶段，其中，加速阶段和减速阶段的步数相同。可以理解，若当前速度参数为v0，v0与待运行速度轨迹的加速阶段中第h步对应的待运行速度一致，则新的待运行速度轨迹从h步数开始，h步至b步对应的轨迹为加速阶段。系统为保证电机实际运行的步数与操作指令中的目标运行步数相同，以使电机移动至指定的位置，则系统将待运行速度轨迹中0至h步未执行的步数补入匀速阶段，也即匀速阶段的匀速运行步数为（c+h），匀速阶段为b步至(b+c+h)步对应的轨迹。减速阶段的减速运行步数和加速运行步数一致，均为（h-b），在匀速阶段延长h步的基础上，系统按比例调整电机的减速阶段轨迹，系统得到新的待运行速度轨迹的结束点为第[(b+c+d)+(b-h)]步，因此，减速阶段为(b+c+h)步至[(b+c+d)+(b-h)]步对应的轨迹，系统根据加速阶段、匀速阶段和减速阶段生成新的待运行速度轨迹，所述电机基于新的待运行速度轨迹运行，由此，系统在保证电机带动检测设备到达操作指令指定的位置的同时，电机运行的速度依旧以类正弦曲线变化，减少因目标运行步数对应的移动距离过长或过短引起的曲线突变，而导致电机速度不稳定引起系统震动的情况发生，从而提高系统的运行平稳定，减少运行卡顿、响应不及时的情况。
进一步地，若系统获取当前电机正在运行，且当前电机方向和目标电机方向不一致的信息时，即当前电机方向和操作指令中目标电机方向相反，则系统先将电机减速至停止后执行操作指令对应的待运行速度轨迹。具体的，指令参数中目标运行步数为q，q以三轴方向中的零点为基准设定，若当前步数为q1，系统根据当前速度参数，按照类正弦曲线中减速阶段的曲线减速至停止，系统记录停止时的步数为q2，电机开始反向运行，系统执行新的操作指令至指定位置，则电机反向运行的步数为(q2-q)步，也即实际的目标运行步数为(q2-q)步。由于眼部中心位置在同一方向轴上的坐标有正有负，因此，系统在通过坐标位置计算目标运行步数时记录该步数数值的正负，也即当指定位置位于x轴负值位置时，操作指令中的目标运行步数为q，数值为-q，若当前电机向左运行，目标电机方向向右，当前步数为-q1，电机运行至-q2时停止，则电机反向运行步数为[-q2-(-q)]，也即(q-q2)，因此，实际的目标运行步数为(q-q2)步，系统基于实际的目标运行步数和预设速度模型，系统得到实际的待运行速度轨迹，系统控制电机基于待运行速度轨迹运行，以使与电机连接的检测设备达到操作指令指定的位置，由此，电机无需返回起点即可执行新的操作指令，提高电机响应的效率。
本发明电机控制方法，包括以下步骤：通过获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数，其中，所述指令参数包括目标电机方向和目标运行步数；根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹，其中，所述待运行速度轨迹包括待运行步数和所述待运行步数对应的待运行速度；获取当前电机方向和当前速度参数；若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置；通过上述方式，在眼部位置追踪过程中，系统接收新的操作指令，根据操作指令和预设速度模型实时计算电机的待运行速度轨迹，该轨迹符合类正弦曲线，以增加电机运行的平稳度，且将电机的当前运行状态和操作指令结合，使得电机平稳衔接，没有指令堆积和动作延时，以提高指令响应速度。
本申请还提供一种电机控制装置，参照图5，所述电机控制装置包括：
第一获取模块10，获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数，其中，所述指令参数包括目标电机方向和目标运行步数；
计算模块20，根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹，其中，所述待运行速度轨迹包括待运行步数和所述待运行步数对应的待运行速度；
第二获取模块30，获取当前电机方向和当前速度参数；
控制模块40，若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
可选地，所述电机控制装置还包括：
第一接收模块，接收第一目标图像，对所述第一目标图像进行像素点识别处理，得到目标位置坐标；
转换模块，对所述目标位置坐标进行步数转换处理，得到所述第一运行步数和所述第二运行步数；
第一确定模块，基于所述电机的起始点和所述目标位置坐标，确定所述目标电机方向。
可选地，所述电机控制装置还包括：
第二接收模块，接收第二目标图像，对所述第二目标图像进行能量梯度值计算，得到目标能量值；
第二确定模块，获取能量梯度值和步数之间的比例关系，基于所述比例关系，得到所述目标能量值对应的第三运行步数。
可选地，所述计算模块20包括：
第一获取子模块，获取预设速度模型，基于所述预设速度模型和所述电机的最大速度，得到所述电机的固定步数，其中，所述固定步数包括固定加速步数和固定减速步数；
第二获取子模块，获取速度与步数之间的预设关系，基于所述预设关系得到所述固定步数对应的单位速度；
比对子模块，比对所述固定步数和所述目标运行步数；
第一计算子模块，若所述目标运行步数大于所述固定步数时，基于所述预设速度模型和所述目标运行步数，计算得到所述待运行速度轨迹。
可选地，所述计算子模块包括：
第一获取子单元，若所述目标运行步数大于所述固定步数时，获取所述固定步数中的固定加速步数，得到所述加速运行步数；
第二获取子单元，获取所述固定步数中的固定减速步数，得到所述减速运行步数；
第一确定子单元，基于所述目标运行步数、加速运行步数和减速运行步数，得到所述匀速运行步数；
第二确定子单元，获取所述待运行步数对应的单位速度，得到所述待运行速度，基于所述待运行步数和所述待运行速度生成所述待运行速度轨迹。
可选地，所述计算模块20还包括：
第一调整子模块，若所述目标运行步数小于所述固定步数时，基于所述目标运行步数调整所述预设速度模型，得到优化模型；
第二计算子模块，基于所述优化模型和所述目标运行步数，计算得到新的待运行速度轨迹。
可选地，所述控制模块40包括：
判断子模块，判断所述目标电机方向和所述当前电机方向是否一致；
第三获取子模块，若一致，则获取所述待运行速度轨迹中至少一个所述待运行速度，计算所述当前速度参数与所述待运行速度之间的速度差值；
确定子模块，确定最小所述速度差值对应的所述待运行速度，得到所述运行起始参数；
第一控制子模块，若所述运行起始参数和所述待运行速度轨迹的原始起始参数一致，则控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
可选地，所述控制模块40还包括：
第二调整子模块，若所述运行起始参数和所述待运行速度轨迹的原始起始参数不一致，则基于所述待运行步数和所述运行起始参数，调整所述待运行速度轨迹，得到新的待运行速度轨迹；
第二控制子模块，所述电机基于所述新的待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
此外，本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有电机控制程序，所述电机控制程序被处理器执行时实现如上所述的电机控制方法的步骤。
本申请计算机可读存储介质具体实施方式与上述电机控制方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电机控制方法，其特征在于，所述电机控制方法包括以下步骤：
获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数，其中，所述指令参数包括目标电机方向和目标运行步数；
根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹，其中，所述待运行速度轨迹包括待运行步数和所述待运行步数对应的待运行速度；
获取当前电机方向和当前速度参数；
若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
2.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述目标运行步数包括第一运行步数和第二运行步数，所述获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数的步骤之前，所述方法包括：
接收第一目标图像，对所述第一目标图像进行像素点识别处理，得到目标位置坐标；
对所述目标位置坐标进行步数转换处理，得到所述第一运行步数和所述第二运行步数；
基于所述电机的起始点和所述目标位置坐标，确定所述目标电机方向。
3.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述目标运行步数还包括第三运行步数，所述获取操作指令和所述操作指令对应的指令参数的步骤之前，所述方法包括：
接收第二目标图像，对所述第二目标图像进行能量梯度值计算，得到目标能量值；
获取能量梯度值和步数之间的比例关系，基于所述比例关系，得到所述目标能量值对应的所述第三运行步数。
4.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述目标运行步数和预设速度模型计算电机的待运行速度轨迹的步骤，包括：
获取预设速度模型，基于所述预设速度模型和所述电机的最大速度，得到所述电机的固定步数，其中，所述固定步数包括固定加速步数和固定减速步数；
获取速度与步数之间的预设关系，基于所述预设关系得到所述固定步数对应的单位速度；
比对所述固定步数和所述目标运行步数；
若所述目标运行步数大于所述固定步数时，基于所述预设速度模型和所述目标运行步数，计算得到所述待运行速度轨迹。
5.如权利要求4所述的电机控制方法，其特征在于，所述待运行步数包括加速运行步数、匀速运行步数和减速运行步数，
所述若所述目标运行步数大于所述固定步数时，基于所述预设速度模型和所述目标运行步数，计算得到所述待运行速度轨迹的步骤，包括：
若所述目标运行步数大于所述固定步数时，获取所述固定步数中的固定加速步数，得到所述加速运行步数；
获取所述固定步数中的固定减速步数，得到所述减速运行步数；
基于所述目标运行步数、加速运行步数和减速运行步数，得到所述匀速运行步数；
获取所述待运行步数对应的单位速度，得到所述待运行速度，基于所述待运行步数和所述待运行速度生成所述待运行速度轨迹。
6.如权利要求4所述的电机控制方法，其特征在于，所述比对所述固定步数和所述目标运行步数的步骤之后，所述方法包括：
若所述目标运行步数小于所述固定步数时，基于所述目标运行步数调整所述预设速度模型，得到优化模型；
基于所述优化模型和所述目标运行步数，计算得到新的待运行速度轨迹。
7.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述若所述目标电机方向和所述当前电机方向一致时，将所述当前速度参数作为所述待运行速度轨迹的运行起始参数，控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置的步骤，包括：
判断所述目标电机方向和所述当前电机方向是否一致；
若一致，则获取所述待运行速度轨迹中至少一个所述待运行速度，计算所述当前速度参数与所述待运行速度之间的速度差值；
确定最小所述速度差值对应的所述待运行速度，得到所述运行起始参数；
若所述运行起始参数和所述待运行速度轨迹的原始起始参数一致，则控制所述电机基于所述待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
8.如权利要求7所述的电机控制方法，其特征在于，所述确定最小所述速度差值对应的所述待运行速度，得到所述运行起始参数的步骤之后，所述方法包括：
若所述运行起始参数和所述待运行速度轨迹的原始起始参数不一致，则基于所述待运行步数和所述运行起始参数，调整所述待运行速度轨迹，得到新的待运行速度轨迹；
所述电机基于所述新的待运行速度轨迹运行，以使与所述电机连接的检测设备达到所述操作指令指定的位置。
9.一种电机控制设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电机控制程序，所述电机控制程序配置为实现如权利要求1至8中任一项所述的电机控制方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有电机控制程序，所述电机控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的电机控制方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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