CN115933544A - 多轴同步运动控制方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多轴同步运动控制方法、装置及计算机可读存储介质,其方法包括步骤:获取在当前时间片内第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移,第一丝杆和第二丝杆平行设置并用于沿同一方向共同运送物体;比较第一位移和第二位移的大小,计算第一位移和第二位移的位移差;若第一位移小于第二位移,根据位移差控制第一丝杆的第一移动速度大于第二丝杆的第二移动速度;若第二位移小于第一位移,根据位移差控制第二丝杆的第二移动速度大于第一丝杆的第一移动速度。本发明可实现减少第一丝杆和第二丝杆的位移误差,以及提高丝杆和导轨等设备的使用寿命。
Description
【技术领域】
本发明涉及影像测量技术领域,尤其涉及多轴同步运动控制方法、装置及计算机可读存储介质。
【背景技术】
在现代大型装备生产制造过程中,高精度、高稳定度和高速的要求,已经是设备竞争的关键因素之一。由于大型装备的重量重、体积大等特殊原因,使其利用单轴的托举系统无法完成移动需求,为了满足该类装备的移动,在机械结构上采用了主动双轴设计,利用双轴丝杆带动移动臂烟导轨移动,从而使该移动臂带动装备移动。
机械双轴的导轨及丝杆,因各种情况,在制造过程中,不可避免的会产生精度偏差,致使在伺服电机相同数量脉冲下,移动距离也不相等。轻者会使运送的物体产生位置和角度偏差,影响后续的处理;重者会造成丝杆和导轨等设备的损坏。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种多轴同步运动控制方法、装置及计算机可读存储介质,以解决上述技术问题。
为了达到上述目的,本发明的第一方面提供了一种多轴同步运动控制方法,所述方法包括:
获取在当前时间片内第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移,所述第一丝杆和所述第二丝杆平行设置并用于沿同一方向共同运送物体;
比较所述第一位移和所述第二位移的大小,计算所述第一位移和所述第二位移的位移差;
若所述第一位移小于所述所述第二位移,根据所述位移差控制所述第一丝杆的第一移动速度大于所述第二丝杆的第二移动速度;
若所述第二位移小于所述所述第一位移,根据所述位移差控制所述第二丝杆的所述第二移动速度大于所述第一丝杆的第一移动速度。
在一些实施例中,所述获取在当前时间片内第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移进一步包括:
获取在当前时间片内第一光栅尺检测所述第一丝杆的第一移动速度和第二光栅尺检测所述第二丝杆的第二移动速度;
根据所述第一移动速度计算所述当前时间片内的所述第一位移;
根据所述第二移动速度计算所述当前时间片内的所述第二位移。
在一些实施例中,所述方法均于同一所述当前时间片内执行。
在一些实施例中,所述当前时间片小于或等于50ms。
本发明的第二方面提供了一种多轴同步运动控制方法,所述方法包括:
第一光栅尺在当前时间片内检测所述第一丝杆的第一移动速度并发送所述第一移动速度至控制模块:
第二光栅尺在当前时间片内检测所述第二丝杆的第二移动速度并发送所述第二移动速度至控制模块;
所述控制模块根据所述第一移动速度和所述第二移动速度分别计算所第一丝杆的第一位移和所述第二丝杆的第二位移;
所述控制模块比较所述第一位移和所述第二位移的大小,计算所述第一位移和所述第二位移的位移差;
若所述第一位移小于所述所述第二位移,所述控制模块根据所述位移差控制所述第一丝杆的第一移动速度大于所述第二丝杆的第二移动速度以使在下一时间片所述第一位移和所述第二位移同步;
若所述第二位移小于所述所述第一位移,所述控制模块根据所述位移差控制所述第二丝杆的所述第二移动速度大于所述第一丝杆的第一移动速度以使在下一时间片所述第一位移和所述第二位移同步。
在一些实施例中,所述控制模块包括第一DSP运算器、第二DSP运算器、差值比较器、第一速度控制模块、第二速度控制模块、第一脉冲输出模块和第二脉冲输出模块,所述第一DSP运算器与所述第一光栅尺连接,所述第二DSP运算器与所述第二光栅尺连接,所述第一DSP运算器、所述第二DSP运算器、所述第一速度控制模块和所述第二速度控制模块均与所述差值比较器连接,所述第一脉冲输出模块连接所述第一速度控制模块和所述第一丝杆,所述第二脉冲输出模块连接所述第二速度控制模块和所述第二丝杆,所述方法进一步包括:
所述第一光栅尺在所述当前时间片内检测所述第一丝杆的第一移动速度并发送所述第一移动速度至所述第一DSP运算器;
所述第二光栅尺在所述当前时间片内检测所述第二丝杆的第二移动速度并发送所述第二移动速度至所述第二DSP运算器;
所述第一DSP运算器根据所述第一移动速度计算所第一丝杆的所述第一位移;
所述第二DSP运算器根据所述第二移动速度计算所第二丝杆的所述第二位移;
所述差值比较器比较所述第一位移和所述第二位移的大小,计算所述第一位移和所述第二位移的位移差;
若所述第一位移小于所述所述第二位移,所述第一速度控制模块根据所述位移差发送第一脉冲至所述第一脉冲输出模块,所述第一脉冲输出模块控制所述第一丝杆以所述第一移动速度移动,所述第二速度控制模块根据所述位移差发送第二脉冲至所述第二脉冲输出模块,所述第二脉冲输出模块控制所述第二丝杆以所述第二移动速度移动,所述第一脉冲的发生频率大于所述第二脉冲的发生频率以使所述第一移动速度大于所述第二移动速度;
若所述第二位移小于所述所述第一位移,所述第一速度控制模块根据所述位移差发送第一脉冲至所述第一脉冲输出模块,所述第一脉冲输出模块控制所述第一丝杆以所述第一移动速度移动,所述第二速度控制模块根据所述位移差发送第二脉冲至所述第二脉冲输出模块,所述第二脉冲输出模块控制所述第二丝杆以所述第二移动速度移动,所述第二脉冲的发生频率大于所述第一脉冲的发生频率以使所述第二移动速度大于所述第一移动速度。
本发明的第三方面提供了一种多轴同步运动控制装置,包括控制模块、第一丝杆、第二丝杆、第一光栅尺和第二光栅尺,所述第一丝杆、第二丝杆、第一光栅尺和第二光栅尺均与所述控制模块连接,所述第一光栅尺用于检测所述第一丝杆的第一移动速度并反馈至所述控制模块,所述第二光栅尺用于检测所述第二丝杆的第二移动速度并反馈至所述控制模块,所述控制模块执行上述的多轴同步运动控制方法。
在一些实施例中,所述控制模块包括第一DSP运算器、第二DSP运算器、差值比较器、第一速度控制模块、第二速度控制模块、第一脉冲输出模块和第二脉冲输出模块,所述第一DSP运算器与所述第一光栅尺连接,所述第二DSP运算器与所述第二光栅尺连接,所述第一DSP运算器、所述第二DSP运算器、所述第一速度控制模块和所述第二速度控制模块均与所述差值比较器连接,所述第一脉冲输出模块连接所述第一速度控制模块和所述第一丝杆,所述第二脉冲输出模块连接所述第二速度控制模块和所述第二丝杆,
所述第一光栅尺用于在所述当前时间片内检测所述第一丝杆的第一移动速度并发送所述第一移动速度至所述第一DSP运算器;
所述第二光栅尺用于在所述当前时间片内检测所述第二丝杆的第二移动速度并发送所述第二移动速度至所述第二DSP运算器;
所述第一DSP运算器用于根据所述第一移动速度计算所第一丝杆的所述第一位移;
所述第二DSP运算器用于根据所述第二移动速度计算所第二丝杆的所述第二位移;
所述差值比较器用于比较所述第一位移和所述第二位移的大小,计算所述第一位移和所述第二位移的位移差;
若所述第一位移小于所述所述第二位移,所述第一速度控制模块根据所述位移差发送第一脉冲至所述第一脉冲输出模块,所述第一脉冲输出模块控制所述第一丝杆以所述第一移动速度移动,所述第二速度控制模块根据所述位移差发送第二脉冲至所述第二脉冲输出模块,所述第二脉冲输出模块控制所述第二
丝杆以所述第二移动速度移动,所述第一脉冲的发生频率大于所述第二脉冲的5发生频率以使所述第一移动速度大于所述第二移动速度;
若所述第二位移小于所述所述第一位移,所述第一速度控制模块根据所述位移差发送第一脉冲至所述第一脉冲输出模块,所述第一脉冲输出模块控制所述第一丝杆以所述第一移动速度移动,所述第二速度控制模块根据所述位移差
发送第二脉冲至所述第二脉冲输出模块,所述第二脉冲输出模块控制所述第二0丝杆以所述第二移动速度移动,所述第二脉冲的发生频率大于所述第一脉冲的发生频率以使所述第二移动速度大于所述第一移动速度。
在一些实施例中,还包括通信接口和MCU模块,所述通信接口与所述MCU模块连接,所述MCU模块与所述控制模块连接,所述通信接口将外部指令传
输至所述MCU模块,所述MCU模块发送所述外部指令至所述控制模块,所述5控制模块根据所述外部指令控制所述第一丝杆和所第二丝杆相应移动。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其内存储有计算机程序,所述计算机程序可被至少一个处理器所执行,以使所述至少一个处理器执行上述的多轴同步运动控制方法的步骤。
本发明的技术效果为:控制模块根据第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第0二位移进行比较和计算,相应控制位移较小所对应的丝杆的移动速度大于位移较大的另一个丝杆的移动速度,减少第一丝杆和第二丝杆的位移误差,实现良好的同步移动,以及提高丝杆和导轨等设备的使用寿命。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所5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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明多轴同步运动控制方法的流程图;
图2是本发明多轴同步运动控制装置一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
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,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1所示,发明提供一种多轴同步运动控制方法,该方法由控制模块执行,该控制模块可以是包括一个或多个处理器的计算设备,该处理器可能是中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路,在此不做限定。计算设备包括的一个或多个处理器,可以是同一类型的处理器,如一个或多个CPU;也可以是不同类型的处理器,如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC,在此不做限定。
如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S1:获取在当前时间片内第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移,第一丝杆和第二丝杆平行设置并用于沿同一方向共同运送物体;
步骤S2:比较第一位移和第二位移的大小,计算第一位移和第二位移的位移差;
步骤S3:若第一位移小于第二位移,根据位移差控制第一丝杆的第一移动速度大于第二丝杆的第二移动速度;
步骤S4:若第二位移小于第一位移,根据位移差控制第二丝杆的第二移动速度大于第一丝杆的第一移动速度。
步骤S1和步骤S2中,在运送物体过程中,第一丝杆和第二丝杆连接机械臂以沿同一方向带动机械臂沿导轨移动,从而使得机械臂带动物体移动,该物体通常为较为大型的设备。其中,在运送过程中,第一丝杆、第二丝杆以及导轨等相关配合部件,容易导致第二丝杆和第二丝杆发生位移偏差,通过控制模块获取在当前时间片内第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移,得出第一丝杆和第二丝杆的位移差,以便后续对第一丝杆和第二丝杆的移动速度进行调整,保持第一丝杆和第二丝杆的同步运动。
其中,第一位移和第二位移均于当前时间片内得出,以及时准确得知第一丝杆和第二丝杆的运动情况,保证第一丝杆和第二丝杆后续运动调整的同步状态。通常,第一丝杆和第二丝杆的位移情况通过光栅尺同步测量,或者在一些情况下也可以通过其他测量位移的位移传感器,在此不做限定。本实施例中,第一丝杆由第一光栅尺测量,第二丝杆由第二光栅尺测量,二者的测量时刻基本为同一时刻,而后第一光栅尺和第二光栅尺对应发送位移信息至控制模块进行比较和计算。当前时间片通常设置较小,通常设置在100ms以内,优选的当前时间片设置在50ms以内,当然,在一些实施例中,为能更加及时调整第一丝杠和第二丝杆的同步运动,也可以将第一时间拍设置更少,例如30ms以内,或者其他设置,在此不做限定,根据需要设置。
步骤S3和步骤S4中,控制模块根据对第一位移和第二位移进行比较和计算位移差之后,相应控制位移较小所对应的丝杆的移动速度大于位移较大的另一个丝杆的移动速度,使得第一丝杆和第二丝杆位移差变小。其中,在根据位移差进行计算过程中,第一移动速度和第二移动速度应该限制于缩短位移差,使得第一丝杆和第二丝杆趋于同步移动,而不是位移较小所对应的丝杆的移动速度大于位移较大的另一个丝杆的移动速度后,导致原本位移较小的丝杆移动速度较大后反而增大位移差。
在一些实施例中,在当前时间片进行移动速度调整后,在下一时间片继续第一光栅尺和第二光栅尺等位移传感器继续分别测量第一丝杆和第二丝杆的位移,若第一丝杆和第二丝杆的位移还有误差,则继续调整,直至位移传感器测量第一丝杆和第二丝杆的位移同步,以将物体共同移动至指定位置。为保持第一丝杆和第二丝杆同步位移,在每一时间片中,位移传感器均对第一丝杆和第二丝杆进行位移测量,以能够动态及时调整第一丝杆和第二丝杆的位移同步,保证第一丝杆和第二丝杆同步移动。
在一些实施例中,若第一位移小于第二位移,控制模块可以控制第一移动速度相对之前的速度提升,而第二移动速度相对之前不变;或者控制模块可以控制第一移动速度相对之前的不变,而第二移动速度相对之前降低,或者其他速度调整方式,例如匀加速或者匀减速不同的方式,等等,在此不一一列举,根据需要设置。其中,通过将第一移动速度调整为大于第二移动速度,使得第一丝杆在后续移动过程中能够动态减小与第二丝杆的位移差,以及克服由于制造安装等情况导致的移动误差。同理,若第二位移小于第一位移,则控制模块相应调整第二移动速度大于第一移动速度,在此不做赘述。
在一些实施例中,进一步的,控制模块根据下一时间片第一位移和第二位移同步相应调整第一移动速度和第二移动速度,使得第一丝杆和第二丝杆能够动态及时调整至同步位移,保证第一丝杆和第二丝杆能够在较短时间实现较高精度的同步位移,提高第一丝杆和第二丝杆的位移一致性,从而保证物体能够准确运送到指定位置,降低丝杆和导轨等设备的损害。
通过步骤S1至步骤S4,控制模块根据第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移进行比较和计算,相应控制位移较小所对应的丝杆的移动速度大于位移较大的另一个丝杆的移动速度,减少第一丝杆和第二丝杆的位移误差,实现良好的同步移动,以及提高丝杆和导轨等设备的使用寿命。
在一些实施例中,若通过三个丝杆或者更多丝杆平行设置并沿同一方向共同运送物体,相应的,位移传感器在一个时间片内检测每一丝杆的位移,控制模块根据该位移计算各个丝杆相互之间的位移差,而后相应将位移较小的丝杆的移动速度调整为大于位移最大的丝杆的移动速度,最终缩短多个丝杆之间的位移甚至将多个丝杆的位移调整至相同。例如,针对三个丝杆的情况,若三个丝杆的位移各不相同,则相应的,控制模块调整位移最小的丝杆的移动速度最大,位移最大的丝杆的移动速度最小,位移处于中间值的丝杆的移动速度相应处于中间。
在一些实施例中,步骤S1进一步包括:
步骤S11:获取在当前时间片内第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移进一步包括:
步骤S12:获取在当前时间片内第一光栅尺检测第一丝杆的第一移动速度和第二光栅尺检测第二丝杆的第二移动速度;
步骤S13:根据第一移动速度计算当前时间片内的第一位移;
步骤S14:根据第二移动速度计算当前时间片内的第二位移。
步骤S11至步骤S14中,针对位移传感器为光栅尺的情况,其中,第一光栅尺检测第一丝杆的第一移动速度,第二光栅尺检测第二丝杆的第二移动速度,而后第一光栅尺和第二光栅尺对应将第一移动速度和第二移动速度相关信息发送至控制模块,控制模块相应根据第一移动速度和第二移动速度计算第一位移和第二位移。
在一些实施例中,该方法均于同一当前时间片内执行,以能够动态及时调整第一移动速度和第二移动速度,使得第一丝杆和第二丝杆的位移差能够在可预见情况下减小,实现较高精度的位移调整。
在一些实施例中,当前时间片小于或等于50ms,以能够及时调整第一丝杆和第二丝杆的位移,第一丝杆和第二丝杆能够在较短时间实现较高精度的位移调整。
在一些实施例中,还提供了一种多轴同步运动控制方法,该方法包括:
第一光栅尺在当前时间片内检测第一丝杆的第一移动速度并发送第一移动速度至控制模块:
第二光栅尺在当前时间片内检测第二丝杆的第二移动速度并发送第二移动速度至控制模块;
控制模块根据第一移动速度和第二移动速度分别计算所第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移;
控制模块比较第一位移和第二位移的大小,计算第一位移和第二位移的位移差;
若第一位移小于第二位移,控制模块根据位移差控制第一丝杆的第一移动速度大于第二丝杆的第二移动速度以使在下一时间片第一位移和第二位移同步;
若第二位移小于第一位移,控制模块根据位移差控制第二丝杆的第二移动速度大于第一丝杆的第一移动速度以使在下一时间片第一位移和第二位移同步。
在一些实施例中,控制模块包括第一DSP运算器、第二DSP运算器、差值比较器、第一速度控制模块、第二速度控制模块、第一脉冲输出模块和第二脉冲输出模块,第一DSP运算器与第一光栅尺连接,第二DSP运算器与第二光栅尺连接,第一DSP运算器、第二DSP运算器、第一速度控制模块和第二速度控制模块均与差值比较器连接,第一脉冲输出模块连接第一速度控制模块和第一丝杆,第二脉冲输出模块连接第二速度控制模块和第二丝杆,该方法进一步包括:
第一光栅尺在当前时间片内检测第一丝杆的第一移动速度并发送第一移动速度至第一DSP运算器;
第二光栅尺在当前时间片内检测第二丝杆的第二移动速度并发送第二移动速度至第二DSP运算器;
第一DSP运算器根据第一移动速度计算所第一丝杆的第一位移;
第二DSP运算器根据第二移动速度计算所第二丝杆的第二位移;
差值比较器比较第一位移和第二位移的大小,计算第一位移和第二位移的位移差;
若第一位移小于第二位移,第一速度控制模块根据位移差发送第一脉冲至第一脉冲输出模块,第一脉冲输出模块控制第一丝杆以第一移动速度移动,第二速度控制模块根据位移差发送第二脉冲至第二脉冲输出模块,第二脉冲输出模块控制第二丝杆以第二移动速度移动,第一脉冲的发生频率大于第二脉冲的发生频率以使第一移动速度大于第二移动速度;
若第二位移小于第一位移,第一速度控制模块根据位移差发送第一脉冲至第一脉冲输出模块,第一脉冲输出模块控制第一丝杆以第一移动速度移动,第二速度控制模块根据位移差发送第二脉冲至第二脉冲输出模块,第二脉冲输出模块控制第二丝杆以第二移动速度移动,第二脉冲的发生频率大于第一脉冲的发生频率以使第二移动速度大于第一移动速度。
其中,通过第一光栅尺测量第一丝杆的第一位移,第二光栅尺测量第二丝杆的第二位移,可以使得测量数据更准确。控制模块为基于FPGA芯片的控制模块,第一DSP运算器对第一移动速度进行积分计算,得到对应的第一位移,第二DSP运算器对第二移动速度进行积分计算,得到对应的第二位移。第一速度控制模块和第二速度控制模块为基于FPGA的脉冲发生器,相应发送脉冲信号至第一脉冲输出模块和第二脉冲输出模块。第一脉冲输出模块相应根据第一脉冲控制驱动机构驱动第一丝杆移动,第二脉冲输出模块相应根据第二脉冲控制驱动机构驱动第二丝杆移动。
在一些实施例,如图2所示,提供了一种多轴同步运动控制装置100,包括控制模块10、第一丝杆20、第二丝杆30、第一光栅尺40和第二光栅尺50,第一丝杆20、第二丝杆30、第一光栅尺40和第二光栅尺50均与控制模块10连接,第一光栅尺40用于检测第一丝杆20的第一移动速度并反馈至控制模块10,第二光栅尺50用于检测第二丝杆30的第二移动速度并反馈至控制模块10,控制模块10执行上述多轴同步运动控制方法。
在一些实施例中,控制模块10包括第一DSP运算器11、第二DSP运算器12、差值比较器13、第一速度控制模块14、第二速度控制模块15、第一脉冲输出模块16和第二脉冲输出模块17,第一DSP运算器11与第一光栅尺40连接,第二DSP运算器12与第二光栅尺50连接,第一DSP运算器11、第二DSP运算器12、第一速度控制模块14和第二速度控制模块15均与差值比较器13连接,第一脉冲输出模块16连接第一速度控制模块14和第一丝杆20,第二脉冲输出模块17连接第二速度控制模块15和第二丝杆30,
第一光栅尺40用于在当前时间片内检测第一丝杆20的第一移动速度并发送第一移动速度至第一DSP运算器11;
第二光栅尺50用于在当前时间片内检测第二丝杆30的第二移动速度并发送第二移动速度至第二DSP运算器12;
第一DSP运算器11用于根据第一移动速度计算所第一丝杆20的第一位移;
第二DSP运算器12用于根据第二移动速度计算所第二丝杆30的第二位移;
差值比较器13用于比较第一位移和第二位移的大小,计算第一位移和第二位移的位移差;
若第一位移小于第二位移,第一速度控制模块14根据位移差发送第一脉冲至第一脉冲输出模块16,第一脉冲输出模块16控制第一丝杆20以第一移动速度移动,第二速度控制模块15根据位移差发送第二脉冲至第二脉冲输出模块17,第二脉冲输出模块17控制第二丝杆30以第二移动速度移动,第一脉冲的发生频率大于第二脉冲的发生频率以使第一移动速度大于第二移动速度;
若第二位移小于第一位移,第一速度控制模块14根据位移差发送第一脉冲至第一脉冲输出模块16,第一脉冲输出模块16控制第一丝杆20以第一移动速度移动,第二速度控制模块15根据位移差发送第二脉冲至第二脉冲输出模块17,第二脉冲输出模块17控制第二丝杆30以第二移动速度移动,第二脉冲的发生频率大于第一脉冲的发生频率以使第二移动速度大于第一移动速度。
在一些实施例,如图2所示,该装置还包括通信接口60和MCU模块70,通信接口60与MCU模块70连接,MCU模块70与控制模块10连接,通信接口60将外部指令传输至MCU模块70,MCU模块70发送外部指令至控制模块10,控制模块10根据外部指令控制第一丝杆20和所第二丝杆30相应移动,从而将物体运送到指定位置。其中,通信接口60为百兆网络接口,以能快速传输外部指令。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质其上存储有计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行时实现实施例中的多轴同步运动控制方法的步骤。
本实施例中,计算机可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中,计算机可读存储介质可以是计算机设备的内部存储单元,例如该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中,计算机可读存储介质也可以是计算机设备的外部存储设备,例如该计算机设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,简称为SMC),安全数字(Secure Digital,简称为SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。当然,计算机可读存储介质还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中,计算机可读存储介质通常用于存储安装于计算机设备的操作系统和各类应用软件,例如实施例中多轴同步运动控制方法的程序代码等。此外,计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
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)
1.一种多轴同步运动控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取在当前时间片内第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移,所述第一丝杆和所述第二丝杆平行设置并用于沿同一方向共同运送物体;
比较所述第一位移和所述第二位移的大小,计算所述第一位移和所述第二位移的位移差;
若所述第一位移小于所述所述第二位移,根据所述位移差控制所述第一丝杆的第一移动速度大于所述第二丝杆的第二移动速度;
若所述第二位移小于所述所述第一位移,根据所述位移差控制所述第二丝杆的所述第二移动速度大于所述第一丝杆的第一移动速度。
2.根据权利要求1所述的多轴同步运动控制方法,其特征在于,所述获取在当前时间片内第一丝杆的第一位移和第二丝杆的第二位移进一步包括:
获取在当前时间片内第一光栅尺检测所述第一丝杆的第一移动速度和第二光栅尺检测所述第二丝杆的第二移动速度;
根据所述第一移动速度计算所述当前时间片内的所述第一位移;
根据所述第二移动速度计算所述当前时间片内的所述第二位移。
3.根据权利要求1所述的多轴同步运动控制方法,其特征在于,所述方法均于同一所述当前时间片内执行。
4.根据权利要求1所述的多轴同步运动控制方法,其特征在于,所述当前时间片小于或等于50ms。
5.一种多轴同步运动控制方法,其特征在于,所述方法包括:
第一光栅尺在当前时间片内检测所述第一丝杆的第一移动速度并发送所述第一移动速度至控制模块:
第二光栅尺在当前时间片内检测所述第二丝杆的第二移动速度并发送所述第二移动速度至控制模块;
所述控制模块根据所述第一移动速度和所述第二移动速度分别计算所第一丝杆的第一位移和所述第二丝杆的第二位移;
所述控制模块比较所述第一位移和所述第二位移的大小,计算所述第一位移和所述第二位移的位移差;
若所述第一位移小于所述所述第二位移,所述控制模块根据所述位移差控制所述第一丝杆的第一移动速度大于所述第二丝杆的第二移动速度以使在下一时间片所述第一位移和所述第二位移同步;
若所述第二位移小于所述所述第一位移,所述控制模块根据所述位移差控制所述第二丝杆的所述第二移动速度大于所述第一丝杆的第一移动速度以使在下一时间片所述第一位移和所述第二位移同步。
6.根据权利要求5所述的多轴同步运动控制方法,其特征在于,所述控制模块包括第一DSP运算器、第二DSP运算器、差值比较器、第一速度控制模块、第二速度控制模块、第一脉冲输出模块和第二脉冲输出模块,所述第一DSP运算器与所述第一光栅尺连接,所述第二DSP运算器与所述第二光栅尺连接,所述第一DSP运算器、所述第二DSP运算器、所述第一速度控制模块和所述第二速度控制模块均与所述差值比较器连接,所述第一脉冲输出模块连接所述第一速度控制模块和所述第一丝杆,所述第二脉冲输出模块连接所述第二速度控制模块和所述第二丝杆,所述方法进一步包括:
所述第一光栅尺在所述当前时间片内检测所述第一丝杆的第一移动速度并发送所述第一移动速度至所述第一DSP运算器;
所述第二光栅尺在所述当前时间片内检测所述第二丝杆的第二移动速度并发送所述第二移动速度至所述第二DSP运算器;
所述第一DSP运算器根据所述第一移动速度计算所第一丝杆的所述第一位移;
所述第二DSP运算器根据所述第二移动速度计算所第二丝杆的所述第二位移;
所述差值比较器比较所述第一位移和所述第二位移的大小,计算所述第一位移和所述第二位移的位移差;
若所述第一位移小于所述所述第二位移,所述第一速度控制模块根据所述位移差发送第一脉冲至所述第一脉冲输出模块,所述第一脉冲输出模块控制所述第一丝杆以所述第一移动速度移动,所述第二速度控制模块根据所述位移差发送第二脉冲至所述第二脉冲输出模块,所述第二脉冲输出模块控制所述第二丝杆以所述第二移动速度移动,所述第一脉冲的发生频率大于所述第二脉冲的发生频率以使所述第一移动速度大于所述第二移动速度;
若所述第二位移小于所述所述第一位移,所述第一速度控制模块根据所述位移差发送第一脉冲至所述第一脉冲输出模块,所述第一脉冲输出模块控制所述第一丝杆以所述第一移动速度移动,所述第二速度控制模块根据所述位移差发送第二脉冲至所述第二脉冲输出模块,所述第二脉冲输出模块控制所述第二丝杆以所述第二移动速度移动,所述第二脉冲的发生频率大于所述第一脉冲的发生频率以使所述第二移动速度大于所述第一移动速度。
7.一种多轴同步运动控制装置,其特征在于,包括控制模块、第一丝杆、第二丝杆、第一光栅尺和第二光栅尺,所述第一丝杆、第二丝杆、第一光栅尺和第二光栅尺均与所述控制模块连接,所述第一光栅尺用于检测所述第一丝杆的第一移动速度并反馈至所述控制模块,所述第二光栅尺用于检测所述第二丝杆的第二移动速度并反馈至所述控制模块,所述控制模块执行如权利要求1-4中任一项所述的多轴同步运动控制方法。
8.根据权利要求7所述的多轴同步运动控制装置,其特征在于,所述控制模块包括第一DSP运算器、第二DSP运算器、差值比较器、第一速度控制模块、第二速度控制模块、第一脉冲输出模块和第二脉冲输出模块,所述第一DSP运算器与所述第一光栅尺连接,所述第二DSP运算器与所述第二光栅尺连接,所述第一DSP运算器、所述第二DSP运算器、所述第一速度控制模块和所述第二速度控制模块均与所述差值比较器连接,所述第一脉冲输出模块连接所述第一速度控制模块和所述第一丝杆,所述第二脉冲输出模块连接所述第二速度控制模块和所述第二丝杆,
所述第一光栅尺用于在所述当前时间片内检测所述第一丝杆的第一移动速度并发送所述第一移动速度至所述第一DSP运算器;
所述第二光栅尺用于在所述当前时间片内检测所述第二丝杆的第二移动速度并发送所述第二移动速度至所述第二DSP运算器;
所述第一DSP运算器用于根据所述第一移动速度计算所第一丝杆的所述第一位移;
所述第二DSP运算器用于根据所述第二移动速度计算所第二丝杆的所述第二位移;
所述差值比较器用于比较所述第一位移和所述第二位移的大小,计算所述第一位移和所述第二位移的位移差;
若所述第一位移小于所述所述第二位移,所述第一速度控制模块根据所述位移差发送第一脉冲至所述第一脉冲输出模块,所述第一脉冲输出模块控制所述第一丝杆以所述第一移动速度移动,所述第二速度控制模块根据所述位移差发送第二脉冲至所述第二脉冲输出模块,所述第二脉冲输出模块控制所述第二丝杆以所述第二移动速度移动,所述第一脉冲的发生频率大于所述第二脉冲的发生频率以使所述第一移动速度大于所述第二移动速度;
若所述第二位移小于所述所述第一位移,所述第一速度控制模块根据所述位移差发送第一脉冲至所述第一脉冲输出模块,所述第一脉冲输出模块控制所述第一丝杆以所述第一移动速度移动,所述第二速度控制模块根据所述位移差发送第二脉冲至所述第二脉冲输出模块,所述第二脉冲输出模块控制所述第二丝杆以所述第二移动速度移动,所述第二脉冲的发生频率大于所述第一脉冲的发生频率以使所述第二移动速度大于所述第一移动速度。
9.根据权利要求7或8所述的多轴同步运动控制装置,其特征在于,还包括通信接口和MCU模块,所述通信接口与所述MCU模块连接,所述MCU模块与所述控制模块连接,所述通信接口将外部指令传输至所述MCU模块,所述MCU模块发送所述外部指令至所述控制模块,所述控制模块根据所述外部指令控制所述第一丝杆和所第二丝杆相应移动。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其内存储有计算机程序,所述计算机程序可被至少一个处理器所执行,以使所述至少一个处理器执行权利要求1~4中任意一项所述的多轴同步运动控制方法的步骤。
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