CN114913165B - 一种步进电机的校准方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种步进电机的校准方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作，当判定步进电机不处于零点位置时，对步进电机所在位置对应的位置图像进行识别，得到位置图像对应的步进电机的当前位置数据，基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作。通过利用图像来校准步进电机，首先避免了由于现有技术下，由于编码器精度不足或出现差异时，对自校准性能精度误差产生的影响。

Description

一种步进电机的校准方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及步进电机校准技术领域，尤其涉及一种步进电机的校准方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

步进电机已经应用到了工业中的各个领域，对于步进电机的精准的操控，影响着工业生产的水平，因此，对于步进电机的校准一直是一个重要的问题。

现有技术下，步进电机自动校准技术依赖于编码器对步进电机进行闭环反馈控制进行校准，此技术过度依赖于编码器精度进行反馈校准，当编码器精度不足或出现差异时，对自校准性能精度误差会产生影响，且当前编码器种类繁多，如现有的光栅编码器，磁编码器等，同一种编码器无法应用于不同的进度控制应用场景，并编码器的安装与维护会占用更多的空间体积与维护安装不变。且当前技术只能通过编码器反馈数据判断是否校准到位，存在实际因编码器精度或实际电机控制问题导致实际校准没有校准到位情况。因此，亟待提出一种新的步进电机的校准方法以解决上述问题。

发明内容

鉴于此，为解决现有技术中上述技术问题，本发明实施例提供一种步进电机的校准方法、装置、系统及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供一种步进电机的校准方法，应用于步进电机控制器，步进电机控制器分别与步进电机驱动系统、摄像头连接，摄像头用于采集步进电机所在位置处的图像；方法包括：当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作；当判定步进电机不处于零点位置时，对步进电机所在位置对应的位置图像进行识别得到步进电机的当前位置数据；基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作。

可选的，基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作，包括：判断摄像头采集到的图像是否包含零点位置的图像信息；当不包含零点位置的图像信息时，将步进电机以预先设定的第一速度向零点移动；当包含零点位置的图像信息时，将步进电机以预先设定的第二速度向零点移动，以使步进电机所在位置与零点位置重合，其中第二速度小于第一速度。

可选的，方法还包括：向步进电机发送移动指令并获取移动指令对应的目标定位点的位置信息；判断摄像头采集到的图像信息是否包含目标定位点对应位置的图像信息；当不包含目标定位点对应位置的图像信息时，控制步进电机以第三速度向目标定位点移动；当包含目标定位点对应位置的图像信息时，控制步进电机以第四速度向目标定位点移动，第四速度小于第三速度；当步进电机所在位置与目标定位点位置重合时，将步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域。

可选的，方法还包括：重复向步进电机发送移动指令并获取移动指令对应的目标定位点的位置信息的步骤，到将步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域的步骤，直至完成所有定位点的校准操作；向步进电机发送归零指令，以使步进电机返回至零点。

可选的，向步进电机发送归零指令，以使步进电机返回至零点之后，方法还包括：当接收到步进电机的运行指令，根据运行指令中包含的目标定位点的位置信息从存储区域中调取运行至目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数；按照行进步数控制步进电机运行；当步进电机按照行进步数完成运行，从存储区域中获取步进电机运行至目标定位点时对应的编码器的理论反馈值；将理论反馈值与步进电机按照行进步数运行完成时对应的编码器的实际反馈值进行比对；当理论反馈值与实际反馈值一致时，根据摄像头采集的图像响应对步进电机是否到达目标定位点的判定操作；当理论反馈值与实际反馈值不一致时，根据摄像头采集的图像控制步进电机向目标定位点运行，当步进电机运行至目标定位点时对存储区域内存储的目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正。

可选的，方法还包括：重复当接收到步进电机的运行指令，根据运行指令中包含的目标定位点的位置信息从存储区域中调取运行至目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数的步骤，到当步进电机运行至目标定位点时对存储区域内存储的目标位置点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正的步骤，直至完成对存储区域内所有目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值的修正操作。

可选的，方法还包括：当控制步进电机向指定位置处移动过程中判断步进电机是否停止运动；当步进电机停止运动时，获取步进电机当前运行位置处的环境图像以及步进电机的运行参数；基于对环境图像的识别结果和/或运行参数，根据预先设定的故障判断规则，响应对步进电机的故障检测操作。

第二方面，本发明实施例提供一种步进电机的校准装置，应用于步进电机控制器，步进电机控制器分别与步进电机驱动系统、摄像头连接，摄像头用于采集步进电机所在位置处的图像；装置包括：触发模块，用于当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作判断模块，用于当判定步进电机不处于零点位置时，对步进电机所在位置对应的位置图像进行识别得到步进电机的当前位置数据；处理模块，用于基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行如第一方面或第一方面任一可能的实施方式的方法的步骤。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一可能的实施方式的方法的步骤。

本发明提供的步进电机的校准方法，应用于步进电机控制器，步进电机控制器分别与步进电机驱动系统、摄像头连接，摄像头用于采集步进电机所在位置处的图像；当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作，当判定步进电机不处于零点位置时，对步进电机所在位置对应的位置图像进行识别，得到位置图像对应的步进电机的当前位置数据，基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作。通过利用图像来校准步进电机，首先避免了由于现有技术下编码器精度不足或出现差异时，对自校准性能精度误差产生的影响，同时，由于是通过图像进行判断，脱离的编码器本身，因此编码器精度或实际电机控制问题导致实际校准没有校准到位情况也可以得以避免。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种步进电机的校准方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种摄像头采集位置信息示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种摄像头采集位置信息示意图；

图4为本发明实施例提供的一种步进电机的进一步校准方法流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种步进电机的检测校准方法流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种步进电机的检测故障方法流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种步进电机的校准装置结构示意图；

图8为本发明实施例提供一种电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明实施例提供的一种步进电机的校准方法流程示意图，该方法可以应用于步进电机控制器，步进电机控制器分别与步进电机驱动系统、摄像头连接，摄像头用于采集步进电机所在位置处的图像，步进电机驱动系统用于驱动步进电机在可行进的轨迹上移动。具体可以参见图1所示，该方法包括：

步骤110，当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作。

示例性地，步进电机校准功能的启用方式可以是根据接收到用户对步进校准功能的选择后启用，并当步进电机校准功能启用时同步开启用于采集步进电机所在位置处的图像的摄像头以进行自动校准操作。对步进电机是否处于零点位置的判定操作方式可以是将摄像头采集到的步进电机所在位置处的图像输入至预先设置好的图像识别模型中，图像识别模型包括但不限于亚力克斯网络(AlexNet)，谷歌网络(GoogLeNet)等等，根据步进电机所在位置处的图像识别出的步进电机位置数据判定步进电机是否处于零点位置。

在一种可选示例中，摄像头A负责采集步进电机所在位置处的图像，当摄像头A中返回的画面中不存在有零点位置数据，或者步进电机所在位置与零点位置未完全重合，则判定步进电机并未位于零点位置，否则，判定步进电机位于零点位置。

需要说明的是，本实施例中所指图像，包括但不限于照片，视频等等各种图像信息，在此并不做限定。

步骤120，当判定步进电机不处于零点位置时，对步进电机所在位置对应的位置图像进行识别得到步进电机的当前位置数据。示例性地，位置数据也是通过将位置图像输入值预先设置好的图像识别模型中获得的，图像识别模型包括但不限于亚力克斯网络(AlexNet)，谷歌网络(GoogLeNet)等等，在此不做限定。

在一种可选示例中，如图2所示，摄像头B是用来采集步进电机所在位置对应的位置图像，假设步进电机的位置以步进电机上的标识为准。经过图像识别模型识别，步进电机上的标识对准定位点a，则步进电机的当前位置数据为定位点a。

需要说明的是，确定步进电机的精确位置可以通过各种依据：例如步进电机上的标识，步进电机头部，步进电机尾部等等，在此不做限定。定位点可以是各种标识，例如，长度标识，顺序标识等等，以实际应用为准，在此不做限定。

步骤130，基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作。示例性地，当得到步进电机的当前位置数据和零点位置数据后继而通过控制步进电机驱动系统驱动步进电机向零点位置移动实现对步进电机的零点位置的校准操作。

本发明提供的步进电机的校准方法，当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作；当判定步进电机不处于零点位置时，对步进电机所在位置对应的位置图像进行识别得到步进电机的当前位置数据；基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作。通过利用图像来校准步进电机，首先避免了由于现有技术下，由于编码器精度不足或出现差异时，对自校准性能精度误差产生的影响，同时，由于是通过图像进行判断，脱离的编码器本身，因此编码器精度或实际电机控制问题导致实际校准没有校准到位情况也可以得以避免。

实际应用中，可以设置多个摄像头对步进电机所在位置进行图像采集，通过多个摄像头的图像采集结果结合双目识别技术提高对步进电机所在位置的识别结果。

作为本申请一个可选实施方式，步骤130，包括：判断摄像头采集到的图像是否包含零点位置的图像信息，当不包含零点位置的图像信息时，将步进电机以预先设定的第一速度向零点移动，当包含零点位置的图像信息时，将步进电机以预先设定的第二速度向零点移动，以使步进电机所在位置与零点位置重合，其中第二速度小于第一速度。

示例性地，仍以上述摄像头B以及采集到的图像为例，参阅图3所示，在时刻m时，摄像头B采集到的画面不包含零点位置的图像信息，则可以让步进电机以较高速度(如1米/秒)向零点位置移动，步进电机运动过一段时间之后到达时刻n时，摄像头B采集到的画面包含零点位置的图像信息，则让步进电机以相对较小的速度(如0.001米/秒)向零点位置移动，直到步进电机与零点位置重合。当步进电机与零点位置逐步靠近时设置较小的移动速度可以避免产生的机械冲力对步进电机的硬件系统造成损坏。

作为本发明一个可选实施方式，当步进电机首次移动到零点位置之后，为了进一步对步进电机进行校准，参阅图4所示，还包括：

步骤210，向步进电机发送移动指令并获取移动指令对应的目标定位点的位置信息。示例性地，对移动指令进行解析操作得到移动指令中包含的需要步进电机需要运行到的目标定位点的位置信息；如图2所示，对移动指令进行解析得到需要步进电机移动至目标定位点a的位置信息。

步骤220，判断摄像头采集到的图像信息是否包含目标定位点对应位置的图像信息。

步骤230，当不包含目标定位点对应位置的图像信息时，控制步进电机以第三速度向目标定位点移动。

步骤240，当包含目标定位点对应位置的图像信息时，控制步进电机以第四速度向目标定位点移动，第四速度小于第三速度。当步进电机与目标定位点的位置逐步靠近时设置较小的移动速度进行微调，避免产生机械冲力对步进电机的硬件系统造成损坏。

步骤250，当步进电机所在位置与目标定位点位置重合时，将步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域。示例性地，存储区域可以是内存设备，也可以是外接存储设备，在此不做限定。

作为本发明一个可选实施方式，该方法还包括：重复向步进电机发送移动指令并获取移动指令对应的目标定位点的位置信息到当步进电机所在位置与目标定位点位置重合时将步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域的步骤，直至完成所有定位点的校准操作；向步进电机发送归零指令，以使步进电机返回至零点。

示例性地，通过重复发送包含不同定位点位置信息的移动指令，使得实现对步进电机行进轨迹上所有定位点的校准。当存在有多个步进电机，可以按照相同的方法实现对每一个步进电机行进轨迹上的定位点的校准操作。

作为本发明一个可选实施方式，当完成初步校准后，还需要对步进电机的校准情况进行最后的核查，参阅图5所示，该方法包括：

步骤310，当接收到步进电机的运行指令，根据运行指令中包含的目标定位点的位置信息从存储区域中调取运行至目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数；

步骤320，按照行进步数控制步进电机运行。

步骤330，当步进电机按照行进步数完成运行，从存储区域中获取步进电机运行至目标定位点时对应的编码器的理论反馈值。

步骤340，将理论反馈值与步进电机按照行进步数运行完成时对应的编码器的实际反馈值进行比对。

步骤350，当理论反馈值与实际反馈值一致时，根据目标定位点对应的定位点位置摄像头采集的图像和步进电机运行位置摄像头采集的图像响应对步进电机是否到达目标定位点的判定操作。示例性地，当理论反馈值与实际反馈值一致时，表明上述实施例中通过定位点位置摄像头对定位点的校准操作后，可以准确控制步进电机按照预存的行进步数行进至目标定位点。当步进电机与目标定位点重合时，可以退出核查步骤。

步骤360，当理论反馈值与实际反馈值不一致时，根据摄像头采集的图像控制步进电机向目标定位点运行，当步进电机运行至目标定位点时对存储区域内存储的目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正。

示例性地，当理论反馈值与实际反馈值不一致时，根据摄像头采集的图像控制步进电机向目标定位点运行，实现对存储区域内存储的目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值的修正。通过修正存储区域内存储的目标位置点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值以用于后续控制步进电机准确行进至定位点。

作为本发明一个可选实施方式，该方法还包括：重复当接收到步进电机的运行指令，根据运行指令中包含的目标定位点的位置信息从存储区域中调取运行至目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数的步骤，到当步进电机运行至目标定位点时对存储区域内存储的目标位置点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正的步骤，直至完成对存储区域内所有目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值的修正操作。示例性地，通过重复发送到达不同定位点位置信息的运行指令，使得实现对存储区域内所有目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值的修正操作。

作为本发明一个可选实施方式，步进电机在执行移动指令的过程中，并未运动至指定定位点，则需要对步进电机是否发生故障进行判断，参阅图6所示，该方法包括：

步骤410，当控制步进电机向指定位置处移动过程中判断步进电机是否停止运动。示例性地，判断步进电机是否停止运动，也是通过如步骤110所描述的图像识别模型，通过对连续多帧图像中步进电机的所在位置情况判定步进电机是否停止移动。

步骤420，当步进电机停止运动时，获取步进电机当前运行位置处的环境图像以及步进电机的运行参数。示例性地，环境图像包括但不限于步进电机周围异物情况，步进电机周围人员情况等等，运行参数包括但不限于步进电机电压以及步进电机对应的编码器数据等等。

步骤430，基于对环境图像的识别结果和/或运行参数，根据预先设定的故障判断规则，响应对步进电机的故障检测操作。示例性地，故障规则可以故障代码形式展示，也可以以故障名称展示。

在一种可选示例中，可以假设存在有四类故障原因，并基于这四类故障原因设计故障判定规则。假设这四类故障分别为：异物入侵机械结构导致电机堵转停止、编码器反馈异常、电机电压与电流异常、其他原因，并假设，其中异物入侵机械结构导致电机堵转停止故障代码为01、编码器反馈异常故障代码为02、电机电压与电流异常故障代码为03、其他原因故障代码为04。基于上述设定，则可以设置如下规则：

判断是否为异物入侵机械结构导致电机堵转停止，当检测没有异物入侵后，判断编码器反馈是否异常，若编码器计数无异常，CPU向电机驱动系统发送检测命令，检测电机电压与电流是否异常判断是否为电机损坏，在确定具体原因后输出相应故障代码。

本发明通过利用图像来校准步进电机，首先避免了由于现有技术下，由于编码器精度不足或出现差异时，对自校准性能精度误差产生的影响，同时，由于是通过图像进行判断，脱离的编码器本身，实现更加直观的图像巡检排障的同时避免了由于编码器精度或实际电机控制问题导致实际校准没有校准到位情况；且通过实现待校准数据的动态实时修正，降低了步进电机系统的维护成本。

本发明实施例还公开了一种步进电机的校准装置，应用于步进电机控制器，步进电机控制器分别与步进电机驱动系统、摄像头连接，摄像头用于采集步进电机所在位置处的图像，如图7所示，装置包括：

触发模块701，用于当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作；

判断模块702，用于当判定步进电机不处于零点位置时，对步进电机所在位置对应的位置图像进行识别，得到位置图像对应的步进电机的当前位置数据；

处理模块703，用于基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作。

本发明通过利用图像来校准步进电机，首先避免了由于现有技术下，由于编码器精度不足或出现差异时，对自校准性能精度误差产生的影响，同时，由于是通过图像进行判断，脱离的编码器本身，因此编码器精度或实际电机控制问题导致实际校准没有校准到位情况也可以得以避免。

作为本申请一个可选实施方式，基于步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作，处理模块703，用于：判断摄像头采集到的图像是否包含零点位置的图像信息；当不包含零点位置的图像信息时，将步进电机以预先设定的第一速度向零点移动；当包含零点位置的图像信息时，将步进电机以预先设定的第二速度向零点移动，以使步进电机所在位置与零点位置重合，其中第二速度小于第一速度。

作为本申请一个可选实施方式，处理模块703，用于：向步进电机发送移动指令并获取移动指令对应的目标定位点的位置信息；判断摄像头采集到的图像信息是否包含目标定位点对应位置的图像信息；当不包含目标定位点对应位置的图像信息时，控制步进电机以第三速度向目标定位点移动；当包含目标定位点对应位置的图像信息时，控制步进电机以第四速度向目标定位点移动，第四速度小于第三速度；当步进电机所在位置与目标定位点位置重合时，将步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域。

作为本申请一个可选实施方式，处理模块703，用于：重复向步进电机发送移动指令并获取移动指令对应的目标定位点的位置信息的步骤，到将步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域的步骤，直至完成所有定位点的校准操作；向步进电机发送归零指令，以使步进电机返回至零点。

作为本申请一个可选实施方式，向步进电机发送归零指令，以使步进电机返回至零点之后，处理模块703，用于：当接收到步进电机的运行指令，根据运行指令中包含的目标定位点的位置信息从存储区域中调取运行至目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数；按照行进步数控制步进电机运行；当步进电机按照行进步数完成运行，从存储区域中获取步进电机运行至目标定位点时对应的编码器的理论反馈值；将理论反馈值与步进电机按照行进步数运行完成时对应的编码器的实际反馈值进行比对；当理论反馈值与实际反馈值一致时，步进电机运行位置摄像头采集的图像响应对步进电机是否到达目标定位点的判定操作；当理论反馈值与实际反馈值不一致时，根据摄像头采集的图像控制步进电机向目标定位点运行，当步进电机运行至目标定位点时对存储区域内存储的目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正。

作为本申请一个可选实施方式，处理模块703，用于：重复当接收到步进电机的运行指令，根据运行指令中包含的目标定位点的位置信息从存储区域中调取运行至目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数的步骤，到当步进电机运行至目标定位点时对存储区域内存储的目标位置点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正的步骤，直至完成对存储区域内所有目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值的修正操作。

作为本申请一个可选实施方式，处理模块703，用于：当控制步进电机向指定位置处移动过程中判断步进电机是否停止运动；当步进电机停止运动时，获取步进电机当前运行位置处的环境图像以及步进电机的运行参数；基于对环境图像的识别结果和/或运行参数，根据预先设定的故障判断规则，响应对步进电机的故障检测操作。

请参阅图8，图8是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器81，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口83，存储器84，至少一个通信总线82。其中，通信总线82用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口83可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口83还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器84可以是高速RAM存储器(Random Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non—volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器84可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器81的存储装置。其中处理器81可以结合图8所描述的装置，存储器84中存储应用程序，且处理器81调用存储器84中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。

其中，通信总线82可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线82可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器84可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random—access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non—volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：harddisk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid—state drive，缩写：SSD)；存储器84还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器81可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。

其中，处理器81还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application—specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field—programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic，缩写：GAL)或其任意组合。

可选地，存储器84还用于存储程序指令。处理器81可以调用程序指令，实现如本申请任一实施例中所示的方法。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read—Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid—State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (7)

1.一种步进电机的校准方法，应用于步进电机控制器，其特征在于，所述步进电机控制器分别与步进电机驱动系统、摄像头连接，所述摄像头用于采集步进电机所在位置处的图像；所述方法包括：

当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据所述摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作；

当判定所述步进电机不处于零点位置时，对所述步进电机所在位置对应的位置图像进行识别得到所述步进电机的当前位置数据；

基于所述步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作；

当步进电机首次移动到零点位置之后，所述方法还包括：

向所述步进电机发送移动指令并获取所述移动指令对应的目标定位点的位置信息；

判断所述摄像头采集到的图像信息是否包含所述目标定位点对应位置的图像信息；

当不包含所述目标定位点对应位置的图像信息时，控制所述步进电机以第三速度向所述目标定位点移动；

当包含所述目标定位点对应位置的图像信息时，控制所述步进电机以第四速度向所述目标定位点移动，所述第四速度小于所述第三速度；

当所述步进电机所在位置与所述目标定位点位置重合时，将所述步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域；

所述方法还包括：重复向所述步进电机发送移动指令并获取所述移动指令对应的目标定位点的位置信息的步骤，到将所述步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域的步骤，直至完成所有定位点的校准操作；

向所述步进电机发送归零指令，以使所述步进电机返回至零点；

向所述步进电机发送归零指令，以使所述步进电机返回至零点之后，所述方法还包括：

当接收到步进电机的运行指令，根据所述运行指令中包含的目标定位点的位置信息从所述存储区域中调取运行至所述目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数；

按照所述行进步数控制所述步进电机运行；

当所述步进电机按照所述行进步数完成运行，从所述存储区域中获取所述步进电机运行至所述目标定位点时对应的编码器的理论反馈值；

将所述理论反馈值与所述步进电机按照所述行进步数运行完成时对应的编码器的实际反馈值进行比对；

当所述理论反馈值与所述实际反馈值一致时，根据所述摄像头采集的图像响应对所述步进电机是否到达所述目标定位点的判定操作；

当所述理论反馈值与所述实际反馈值不一致时，根据所述摄像头采集的图像控制所述步进电机向所述目标定位点运行，当所述步进电机运行至所述目标定位点时对所述存储区域内存储的目标定位点对应的所述步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作，包括：

判断所述摄像头采集到的图像是否包含零点位置的图像信息；

当不包含零点位置的图像信息时，将所述步进电机以预先设定的第一速度向所述零点移动；

当包含零点位置的图像信息时，将所述步进电机以预先设定的第二速度向所述零点移动，以使所述步进电机所在位置与所述零点位置重合，其中所述第二速度小于所述第一速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

重复当接收到步进电机的运行指令，根据所述运行指令中包含的目标定位点的位置信息从所述存储区域中调取运行至所述目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数的步骤，到当所述步进电机运行至所述目标定位点时对所述存储区域内存储的目标位置点对应的所述步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正的步骤，直至完成对所述存储区域内所有目标定位点对应的所述步进电机行进步数与编码器的反馈位置值的修正操作。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当控制所述步进电机向指定位置处移动过程中判断所述步进电机是否停止运动；

当所述步进电机停止运动时，获取所述步进电机当前运行位置处的环境图像以及所述步进电机的运行参数；

基于对所述环境图像的识别结果和/或所述运行参数，根据预先设定的故障判断规则，响应对所述步进电机的故障检测操作。

5.一种步进电机的校准装置，应用于步进电机控制器，其特征在于，所述步进电机控制器分别与步进电机驱动系统、摄像头连接，所述摄像头用于采集包含步进电机所在位置处的图像；所述装置包括：

触发模块，用于当步进电机校准功能启用时，启动摄像头并根据所述摄像头采集的图像响应对步进电机是否处于零点位置的判定操作

判断模块，用于当判定所述步进电机不处于零点位置时，对所述步进电机所在位置对应的位置图像进行识别得到所述步进电机的当前位置数据；

处理模块，用于基于所述步进电机的当前位置数据，响应对步进电机零点位置的调整操作；

所述处理模块，还用于当步进电机首次移动到零点位置之后，向步进电机发送移动指令并获取移动指令对应的目标定位点的位置信息；判断摄像头采集到的图像信息是否包含目标定位点对应位置的图像信息；当不包含目标定位点对应位置的图像信息时，控制步进电机以第三速度向目标定位点移动；当包含目标定位点对应位置的图像信息时，控制步进电机以第四速度向目标定位点移动，第四速度小于第三速度；当步进电机所在位置与目标定位点位置重合时，将步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域；

重复向步进电机发送移动指令并获取移动指令对应的目标定位点的位置信息的步骤，到将步进电机行进步数与编码器的反馈位置值存储至预先设定的存储区域的步骤，直至完成所有定位点的校准操作；向步进电机发送归零指令，以使步进电机返回至零点；

当接收到步进电机的运行指令，根据运行指令中包含的目标定位点的位置信息从存储区域中调取运行至目标定位点所在位置时对应的步进电机的行进步数；按照行进步数控制步进电机运行；当步进电机按照行进步数完成运行，从存储区域中获取步进电机运行至目标定位点时对应的编码器的理论反馈值；将理论反馈值与步进电机按照行进步数运行完成时对应的编码器的实际反馈值进行比对；当理论反馈值与实际反馈值一致时，步进电机运行位置摄像头采集的图像响应对步进电机是否到达目标定位点的判定操作；当理论反馈值与实际反馈值不一致时，根据摄像头采集的图像控制步进电机向目标定位点运行，当步进电机运行至目标定位点时对存储区域内存储的目标定位点对应的步进电机行进步数与编码器的反馈位置值进行修正。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-4任一所述的方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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1-4中任一项所述的方法的步骤。

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