CN117032068B - 一种点胶机控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种点胶机控制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种点胶机控制方法，涉及点胶设备控制的技术领域，其包括分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；对所述第一运动图像和第二运动图像进行预处理，建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程，生成主动轴对应的第一观测方程和从动轴对应的第二观测方程，进行无迹卡尔曼滤波后，得到第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹；获取下发至主动轴和从动轴的目标指令，根据所述目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹，得到第一偏差和第二偏差；根据所述第一偏差和所述第二偏差生成前馈补偿量，以修正下一次点胶任务点胶口的位置。本申请具有保证点胶精度，提高点胶机的使用寿命的效果。

Description

一种点胶机控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及点胶设备控制领域，尤其是涉及一种点胶机控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
龙门式点胶机广泛应用于半导体封装、PCB板生产等行业，由于龙门轴之间采用刚性连接，主动轴和从动轴必须保持同步运动，尤其是大行程龙门式点胶设备高速运行时，若龙门轴主从轴由于扭矩差异过大而导致主动轴和从动轴的位置偏差较大，以致主动轴和从动轴的运动不同步，不仅会影响机床的精度，而且可能导致设备受损、生产停滞。
相关技术中，对龙门式点胶机主动轴、从动轴的运动控制通常采用脉冲控制，仅能实现简单的主动轴和从动轴直接的偏差监测和偏差补偿，一旦龙门式点胶机磨损达到一定程度，补偿精度就会大幅下降，主动轴和从动轴难以保持同步，为了保证生产，不得不更换新的龙门式点胶机，厂家不仅采购成本较高，而且由于频繁更换新的龙门式点胶机导致的停产会进一步提高生产成本。
发明内容
本申请的目的是提供一种点胶机控制方法、装置、设备及存储介质，以解决相关技术中，龙门式点胶机主动轴、从动轴的运动控制不够精准以致龙门式点胶机使用寿命较短的问题。
第一方面，本申请提供的一种点胶机控制方法，采用如下的技术方案：
分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；
对所述第一运动图像和第二运动图像进行预处理，建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程，生成主动轴对应的第一观测方程和从动轴对应的第二观测方程；
对所述第一运动状态方程和第一观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第一跟踪轨迹，对第二运动状态方程和第二观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第二跟踪轨迹；
获取下发至主动轴和从动轴的目标指令，根据所述目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹，得到第一偏差和第二偏差；
根据所述第一偏差和所述第二偏差生成前馈补偿量，发送所述前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元，以使下一次点胶任务点胶口运动至指定位置。
通过采用上述技术方案，不仅能使主动轴和从动轴保持同步，而且能够得到主动轴和从动轴因磨损而产生的第一偏差和第二偏差，同时，由于第一偏差和第二偏差通过目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹得到，不仅能够得到主动轴和从动轴的整体偏差，还能够得到主动轴和从动轴的局部偏差，进行更为精确的补偿控制，此外，使用无迹卡尔曼滤波处理采集到的数据，能够消除采集设备的误差，得到更加精确的跟踪轨迹，以使得到第一偏差和第二偏差更加精确，继而更加精确地对点胶机的主动轴和从动轴进行补偿，即便主动轴和从动轴磨损较为严重，也能够使主动轴和从动轴在保持同步的情况下，精确地运行至目标指令所指定的位置，保证点胶精度，提高了点胶机的使用寿命。
可选的，所述分别对所述第一运动状态方程和第二运动状态方程进行无迹卡尔曼滤波的步骤为：
S1031、分别对上一采样时刻的所述第一运动状态方程和第二运动状态方程进行无迹变换，得到第一采样矩阵、第二采样矩阵、第一权值矩阵和第二权值矩阵；
S1032、根据所述第一采样矩阵和第二采样矩阵，通过一步预测，当前时刻得到第一采样矩阵对应的第一预测方程和当前时刻第二采样矩阵对应的第二预测方程；
S1033、根据所述第一预测方程和第一权值矩阵，通过加权求和，得到当前时刻第一运动状态方程对应的第三预测矩阵和第一协方差矩阵，根据所述第二预测方程和第二权值矩阵，通过加权求和，得到当前时刻第二运动状态方程对应的第四预测矩阵和第二协方差矩阵；
S1034、对所述第三预测矩阵和第一协方差矩阵进行无迹变换，得到下一时刻的第三采样矩阵，对所述第四预测矩阵和第二协方差矩阵进行无迹变换，得到下一时刻的第四采样矩阵；S1035、将所述第三采样矩阵带入第一观测方程，得到第一观测方程对应的第三预测方程，将所述第四采样矩阵带入第二观测方程，得到第二观测方程对应的第四预测方程；
S1036、根据所述第三预测方程和第一权值矩阵，通过加权求和，得到所述第一运动状态方程对应的第一均值矩阵和第三协方差矩阵，根据所述第四预测方程和第二权值矩阵，通过加权求和，得到所述第二运动状态方程对应的第二均值矩阵和第四协方差矩阵；
S1037、根据所述第三预测方程和第一权值矩阵，通过加权求和，得到所述第一运动状态方程对应的第一均值矩阵、第三协方差矩阵和第五协方差矩阵，根据所述第四预测方程和第二权值矩阵，通过加权求和，得到所述第二运动状态方程对应的第二均值矩阵、第四协方差矩阵和第六协方差矩阵；
S1038、根据所述第一卡尔曼增益矩阵、第一均值矩阵、第三预测矩阵和第一观测方程，计算得到第一跟踪轨迹，根据所述第二卡尔曼增益矩阵、第二均值矩阵、第四预测矩阵和第二观测方程，计算得到第二跟踪轨迹。
通过采用上述技术方案，消除了采集设备本身的误差，使采集到的第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹更加接近主动轴和从动轴的时间运动轨迹，继而能够得到更为精确的误差值，同时，无迹卡尔曼滤波的计算量较小，能够保证控制的实时性。
可选的，分别将点胶机主动轴的运动和从动轴的运动视为往复运动，所述第一跟踪轨迹包括第一线性轨迹和第二线性轨迹，所述第二跟踪轨迹包括第三线性轨迹和第四线性轨迹，所述第一偏差包括第一线性轨迹和第一预设轨迹的偏差，以及，第二线性轨迹和第二预设轨迹的偏差，所述第二跟踪轨迹包括第三线性轨迹和第四线性轨迹，所述第二偏差包括第三线性轨迹和第三预设轨迹的偏差，以及，第四线性轨迹和第四预设轨迹的偏差。
通过采用上述技术方案，能够得到更为精确的局部偏差，根据局部偏差进行补偿，控制更为精确，避免了通过整体偏差进行补偿可能导致局部不同步的情况。
可选的，所述目标指令包括运行速度、预设折返点位置和起点位置。
通过采用上述技术方案，能够得到主动轴和从动轴的预设轨迹，将预设轨迹与采集到的第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹进行比较后，即可得到偏差值。
可选的，所述主动轴控制单元为第一PID控制器，所述从动轴控制单元为第二PID控制器，所述前馈补偿量包括发送至所述主动轴控制单元的第一前馈补偿量和发送至所述从动轴控制单元的第二前馈补偿量。
通过采用上述技术方案，不仅能够使主动轴和从动轴保持同步，还能够补偿主动轴和从动轴因磨损产生的与目标指令之间的误差，提高点胶机的使用寿命。
可选的，通过EtherCAT总线协议发送所述前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元。
通过采用上述技术方案，因EtherCAT总线协议不仅高速传输、精确同步，而且拓扑结构灵活系统配置简单，能够对主动轴和从动轴进行及时的运动补偿，也能够同时对多台点胶机进行控制。
可选的，所述预处理包括对所述第一运动图像和第二运动图像进行灰度化和图像增强并建立运动坐标系，根据所述运动坐标系提取第一运动图像和第二运动图像中的时间戳和所述时间戳对应的主动轴的坐标和从动轴坐标，得到坐标数据集，根据所述坐标数据集建立所述第一运动方程和第二运动方程。
通过采用上述技术方案，进行灰度化能够提高运算速度，以保证控制的实时性，进行图像增强能够提高追踪精度，继而后续得到更为精准的误差值，以精确地对主动轴和从动轴进行运动补偿。
第二方面，本申请提供的点胶机控制装置采用如下的技术方案：
采集模块，分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；
第一运算模块，对所述第一运动图像和第二运动图像进行预处理，建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程，生成主动轴对应的第一观测方程和从动轴对应的第二观测方程；
滤波模块，对所述第一运动状态方程和第一观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第一跟踪轨迹，对第二运动状态方程和第二观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第二跟踪轨迹；
第二运算模块，获取下发至主动轴和从动轴的目标指令，根据所述目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹，得到第一偏差和第二偏差；
通讯模块，根据所述第一偏差和所述第二偏差生成前馈补偿量，发送所述前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元，以使下一次点胶任务点胶口运动至指定位置。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，采用如下的技术方案：包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上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程序时实现如第一方面中任一项所述的点胶机控制方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：存储有能够被处理器加载并执行如第一方面中任一项所述的点胶机控制方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
本申请提供的一种点胶机控制方法，不仅能使主动轴和从动轴保持同步，而且能够得到主动轴和从动轴因磨损而产生的第一偏差和第二偏差，同时，由于第一偏差和第二偏差通过目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹得到，不仅能够得到主动轴和从动轴的整体偏差，还能够得到主动轴和从动轴的局部偏差，进行更为精确的补偿控制，此外，使用无迹卡尔曼滤波处理采集到的数据，能够消除采集设备的误差，得到更加精确的跟踪轨迹，以使得到第一偏差和第二偏差更加精确，继而更加精确地对点胶机的主动轴和从动轴进行补偿，即便主动轴和从动轴磨损较为严重，也能够使主动轴和从动轴在保持同步的情况下，精确地运行至目标指令所指定的位置，保证点胶精度，同时，由于在主动轴和从动轴磨损较为严重的情况下，也能进行准确的运动补偿，本申请还提高了点胶机的使用寿命。
附图说明
图1是本申请中一种点胶机控制方法实施方式的第一流程示意图；
图2是本申请中一种点胶机控制方法实施方式的第二流程示意图；
图3是本申请中一种点胶机控制方法实施例的流程示意图；
图4是本申请中一种点胶机控制装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1，本申请提供一种点胶机控制方法，包括以下步骤：
S101、采集点胶机主从轴运动图像，具体为分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；
在本实施方式中，可通过CIS相机、CCD相机或CMOS相机分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；
采用本实施方式，为后续步骤提供输入，第一运动图像和从动轴的第二运动图像最终将变为主动轴的第一跟踪轨迹和从动轴的第二跟踪轨迹，虽然点胶机的主动轴和从动轴自带有传感器，但随着点胶机的使用，自带的传感器也会产生偏差，通过第一跟踪轨迹和从动轴的第二跟踪轨迹能够提供另一种检测手段，以补偿点胶机的误差
S102、建立点胶机主从轴运动方程和观测方程，具体为对第一运动图像和第二运动图像进行预处理，建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程，生成主动轴对应的第一观测方程和从动轴对应的第二观测方程；
在本实施方式中，后续的目标指令包括运行速度、预设折返点位置和起点位置，分别将点胶机主动轴的运动和从动轴的运动视为往复运动，建立坐标系后可使其中一坐标轴与主动轴的运动和从动轴的运动方向相同，因此，第一运动状态方程可以表示为x1(k+1)＝x1(k)+v1(k)*T+w1，第二运动状态方程可以表示为x2(k+1)＝x2(k)+v2(k)*T+w2，其中v1(k)为主动轴在k时刻的速度，w1为主动轴在运行过程中的扰动，v2(k)为主动轴在k时刻的速度，w2为从动轴在运行过程中的扰动，T为采样间隔时间；预处理包括对第一运动图像和第二运动图像进行灰度化和图像增强并建立运动坐标系，根据运动坐标系提取第一运动图像和第二运动图像中的时间戳和时间戳对应的主动轴的坐标和从动轴坐标，得到坐标数据集，根据坐标数据集建立第一运动方程和第二运动方程，k时刻，主动轴的坐标为(x1(k)，y1)，从动轴的坐标为(x2(k)，y2)，令采集设备的坐标为(x0，y0)，则第一观测方程可以表示为第二观测方程可以表示为/> 其中，w3为采集设备自身的误差；采用本实施方式，通过建立运动状态方程和观测方程，能够较好的反映出主动轴和从动轴的运动情况，同时以便进行后续步骤。
S103、通过无迹卡尔曼滤波得到点胶机主从轴跟踪轨迹，具体为对第一运动状态方程和第一观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第一跟踪轨迹，对第二运动状态方程和第二观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第二跟踪轨迹；
在本实施方式中，参照图2，分别对第一运动状态方程和第二运动状态方程进行无迹卡尔曼滤波的步骤为：
S1031、分别对上一采样时刻的第一运动状态方程和第二运动状态方程进行无迹变换，得到第一采样矩阵、第二采样矩阵、第一权值矩阵和第二权值矩阵；对于第一运动状态方程x1(k+1)＝x1(k)+v1(k)*T+w1，经过无迹变换后，得到的第一采样矩阵为 其中，P为方差，n为x1的维数，参数λ满足λ＝a2(n+κ)-n，κ为使(n+λ)P为正定矩阵的待选参数，a为控制采样点分布状态的参数，第一权值矩阵由公式/>和/>得到，其中，m为均值，c为协方差，上标i、0为对应的采样点，待选参数β满足β≥0，为非负的全系数，i的取值范围为i＝1，2，3···2n，同理，可得到第二采样矩阵/> 计算第二权值矩阵；
采用本实施方式，通过无迹变换，在点胶机主动轴和从动轴估计点附近进行采样，得到2n+1个点胶机主动轴和从动轴的sigma采样点以近似概率分布，提高精度同时便于后续运算
S1032、根据第一采样矩阵和第二采样矩阵，通过一步预测，得到当前时刻第一采样矩阵对应的第一预测方程和当前时刻第二采样矩阵对应的第二预测方程；
在本实施方式中，第一预测方程为第二预测方程/>
采用本实施方式，能够通过上一步的计算结果，重新对点胶机主动轴和从动轴的运动轨迹进行预测，并且消除了误差。
S1033、根据第一预测方程和第一权值矩阵，通过加权求和，得到当前时刻第一运动状态方程对应的第三预测矩阵和第一协方差矩阵，根据第二预测方程和第二权值矩阵，通过加权求和，得到当前时刻第二运动状态方程对应的第四预测矩阵和第二协方差矩阵；
在本实施方式中，第三预测矩阵为第一协方差矩阵第四预测矩阵为/> 第二协方差矩阵/>其中，Q为过程噪声的方差；
采用本实施方式，进一步对点胶机主动轴和从动轴的运动状态进行预测。
S1034、对第三预测矩阵和第一协方差矩阵进行无迹变换，得到下一时刻的第三采样矩阵，对第四预测矩阵和第二协方差矩阵进行无迹变换，得到下一时刻的第四采样矩阵；
在本实施方式中，第三采样矩阵为 第四采样矩阵为采用本实施方式，再次使用无迹变换，以使上一步的计算结果近似概率分布，提高精度。
S1035、将第三采样矩阵带入第一观测方程，得到第一观测方程对应的第三预测方程，将第四采样矩阵带入第二观测方程，得到第二观测方程对应的第四预测方程；
在本实施方式中，将带入/> 得到第三预测方程/>同理得到第四预测方程/>采用本实施方式，提高了点胶机主动轴和从动轴的的观测精准度。
S1036、根据所述第三预测方程和第一权值矩阵，通过加权求和，得到所述第一运动状态方程对应的第一均值矩阵、第三协方差矩阵和第五协方差矩阵，根据所述第四预测方程和第二权值矩阵，通过加权求和，得到所述第二运动状态方程对应的第二均值矩阵、第四协方差矩阵和第六协方差矩阵；
在本实施方式中，第一均值矩阵为第三协方差矩阵为 第五协方差矩阵为 第二均值矩阵为第四协方差矩阵为第六协方差矩阵为其中，R为测量噪声的方差；
采用本实施方式，便于为后续步骤得到点胶机主动轴和从动轴的最终预测轨迹。
S1037、根据第一均值矩阵、第三协方差矩阵和第五协方差矩阵，计算得到第一卡尔曼增益矩阵，根据第二均值矩阵、第四协方差矩阵和第六协方差矩阵，计算得到第二卡尔曼增益矩阵；
在本实施方式中，第一卡尔曼增益矩阵为第二卡尔曼增益矩阵为/>采用本实施方式，能够修正点胶机主动轴和从动轴的观测轨迹，继而得到一个更为准确的预测跟踪轨迹。
S1038、根据第一卡尔曼增益矩阵、第一均值矩阵、第三预测矩阵和第一观测方程，计算得到第一跟踪轨迹，根据第二卡尔曼增益矩阵、第二均值矩阵、第四预测矩阵和第二观测方程，计算得到第二跟踪轨迹；在本实施方式中，第一跟踪轨迹为 第二跟踪轨迹为/>采用本实施方式，通过卡尔曼增益矩阵和其余计算结果，消除了采集设备本身的误差，使采集到的第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹更加接近主动轴和从动轴的时间运动轨迹，继而能够得到更为精确的误差值，同时，无迹卡尔曼滤波的计算量较小，能够保证控制的实时性。
S104、计算点胶机主从轴偏差，具体为获取下发至主动轴和从动轴的目标指令，根据目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹，得到第一偏差和第二偏差；
在本实施方式中，目标指令包括运行速度、预设折返点位置和起点位置，分别将点胶机主动轴的运动和从动轴的运动视为往复运动，将预设轨迹与采集到的第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹进行比较后，即可得到偏差值；第一跟踪轨迹包括第一线性轨迹和第二线性轨迹，第二跟踪轨迹包括第三线性轨迹和第四线性轨迹，第一偏差包括第一线性轨迹和第一预设轨迹的偏差，以及，第二线性轨迹和第二预设轨迹的偏差，第二跟踪轨迹包括第三线性轨迹和第四线性轨迹，第二偏差包括第三线性轨迹和第三预设轨迹的偏差，以及，第四线性轨迹和第四预设轨迹的偏差，通过第一偏差、第二偏差、第三偏差和第四偏差；
采用本实施方式，将跟踪轨迹进一步划分，能够得到更为精确的局部偏差，根据局部偏差进行补偿，控制更为精确，避免了通过整体偏差进行补偿可能导致局部不同步的情况。
S105、对点胶机主从轴进行运动补偿，具体为根据第一偏差和第二偏差生成前馈补偿量，发送前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元，以使下一次点胶任务点胶口运动至指定位置；
在本实施方式中，主动轴控制单元为第一PID控制器，从动轴控制单元为第二PID控制器，通过EtherCAT总线协议发送前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元，前馈补偿量包括发送至主动轴控制单元的第一前馈补偿量和发送至从动轴控制单元的第二前馈补偿量；采用本实施方式，使用的EtherCAT总线协议不仅高速传输、精确同步，而且拓扑结构灵活系统配置简单，能够对主动轴和从动轴进行及时的运动补偿，也能够同时对多台点胶机进行控制，不仅能够使主动轴和从动轴保持同步，还能够补偿主动轴和从动轴因磨损产生的与目标指令之间的误差，提高点胶机的使用寿命，当然，实际生产过程中，还可以获取点胶机主动轴编码器所采集到的第一位置信息，和从动轴连编码器所采集到的第二位置信息，通过第一位置信息和第二位置信息得到第三误差，参考第三误差，进一步对前馈补偿量进行修正。
参照图3，本申请提供一种点胶机控制方法的实施例，包括以下步骤S201、使用CCD相机采集点胶机主从轴运动图像，具体为使用CCD相机分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；
采用本实施方式，使用CCD相机得到的运动图像分辨率更高，后续能够得到更精准的追踪轨迹。
S202、预处理点胶机主从轴运动图像并建立运动方程和观测方程，具体为对第一运动图像和第二运动图像进行预进行灰度化和图像增强并建立运动坐标系，建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程，生成主动轴对应的第一观测方程和从动轴对应的第二观测方程，其中，根据运动坐标系提取第一运动图像和第二运动图像中的时间戳和时间戳对应的主动轴的坐标和从动轴坐标，得到坐标数据集，根据坐标数据集建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程；
采用本实施方式，得到了点胶机主从轴的运动状态方程观测方程，以便后续对观测方程进行修正，以使观测方程更接近点胶机主从轴的实际运动轨迹。
S203、通过无迹卡尔曼滤波得到点胶机主从轴的线性跟踪轨迹，具体为对第一运动状态方程和第一观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第一跟踪轨迹，对第二运动状态方程和第二观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第二跟踪轨迹，其中，第一跟踪轨迹包括第一线性轨迹和第二线性轨迹，第二跟踪轨迹包括第三线性轨迹和第四线性轨迹；
采用本实施方式，通过消除了采集设备本身的误差，使采集到的第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹更加接近主动轴和从动轴的时间运动轨迹，继而能够得到更为精确的误差值，同时，无迹卡尔曼滤波的计算量较小，能够保证控制的实时性；将跟踪轨迹进一步划分，能够得到更为精确的局部偏差，根据局部偏差进行补偿，控制更为精确，避免了通过整体偏差进行补偿可能导致局部不同步的情况。
S204、计算点胶机主从轴运动过程中的整体偏差和局部偏差，具体为获取下发至主动轴和从动轴的目标指令，目标指令包括运行速度、预设折返点位置和起点位置，分别将点胶机主动轴的运动和从动轴的运动视为往复运动，根据目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹，得到第一偏差和第二偏差，其中，第一偏差包括第一线性轨迹和第一预设轨迹的偏差，以及，第二线性轨迹和第二预设轨迹的偏差，第二跟踪轨迹包括第三线性轨迹和第四线性轨迹，第二偏差包括第三线性轨迹和第三预设轨迹的偏差，以及，第四线性轨迹和第四预设轨迹的偏差；
采用本实施方式，不仅能够获得点胶机主从轴运动过程最终的整体误差，还能获得点胶机主从轴运动过程中的局部误差，以更好地进行补偿。
S205、通过EtherCAT总线协议对点胶机主从轴进行运动补偿，具体为根据第一偏差和第二偏差生成第一前馈补偿量和第二前馈补偿量，通过EtherCAT总线协议发送第一前馈补偿量至主动轴对应的第一PID控制器，发送第二前馈补偿量至从动轴对应的第二PID控制器，以使下一次点胶任务点胶口运动至指定位置；
采用本实施方式，使用的EtherCAT总线协议不仅高速传输、精确同步，而且拓扑结构灵活系统配置简单，能够对主动轴和从动轴进行及时的运动补偿，也能够同时对多台点胶机进行控制，不仅能够使主动轴和从动轴保持同步，还能够补偿主动轴和从动轴因磨损产生的与目标指令之间的误差，提高点胶机的使用寿命。
采用本实施例中的点胶机控制方法，不仅能使主动轴和从动轴保持同步，而且能够得到主动轴和从动轴因磨损而产生的第一偏差和第二偏差，同时，由于第一偏差和第二偏差通过目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹得到，不仅能够得到主动轴和从动轴的整体偏差，还能够得到主动轴和从动轴的局部偏差，进行更为精确的补偿控制，此外，使用无迹卡尔曼滤波处理采集到的数据，能够消除采集设备的误差，得到更加精确的跟踪轨迹，以使得到第一偏差和第二偏差更加精确，继而更加精确地对点胶机的主动轴和从动轴进行补偿，即便主动轴和从动轴磨损较为严重，也能够使主动轴和从动轴在保持同步的情况下，精确地运行至目标指令所指定的位置，保证点胶精度，同时，因在主动轴和从动轴磨损较为严重的情况下也能精确地进行运动补偿，本申请还提高了点胶机的使用寿命；还因EtherCAT总线协议不仅高速传输、精确同步，而且拓扑结构灵活系统配置简单，本实施例能够对主动轴和从动轴进行及时的运动补偿，也能够同时对多台点胶机进行控制。
本申请还提供一种点胶机控制装置的实施例。
参照图4，一种点胶机控制装置，包括：
采集模块，分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；
第一运算模块，对第一运动图像和第二运动图像进行预处理，建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程，生成主动轴对应的第一观测方程和从动轴对应的第二观测方程；
滤波模块，对第一运动状态方程和第一观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第一跟踪轨迹，对第二运动状态方程和第二观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第二跟踪轨迹；
第二运算模块，获取下发至主动轴和从动轴的目标指令，根据目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹，得到第一偏差和第二偏差；
通讯模块，根据第一偏差和第二偏差生成前馈补偿量，发送前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元，以使下一次点胶任务点胶口运动至指定位置。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所提供的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的；例如，某个模块的划分，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，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。
本申请实施例还公开一种计算机设备。
计算机设备，包括存储器、处理器以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如上述的点胶机控制方法。
本申请实施例还公开一种计算机可读存储介质。
计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述的点胶机控制方法中任一种方法的计算机程序。
其中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用；计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (9)

1.一种点胶机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；
对所述第一运动图像和第二运动图像进行预处理，建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程，生成主动轴对应的第一观测方程和从动轴对应的第二观测方程；
对所述第一运动状态方程和第一观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第一跟踪轨迹，对第二运动状态方程和第二观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第二跟踪轨迹；
获取下发至主动轴和从动轴的目标指令，根据所述目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹，得到第一偏差和第二偏差；其中，分别将点胶机主动轴的运动和从动轴的运动视为往复运动，所述第一跟踪轨迹包括第一线性轨迹和第二线性轨迹，所述第二跟踪轨迹包括第三线性轨迹和第四线性轨迹，所述第一偏差包括第一线性轨迹和第一预设轨迹的偏差，以及，第二线性轨迹和第二预设轨迹的偏差，所述第二偏差包括第三线性轨迹和第三预设轨迹的偏差，以及，第四线性轨迹和第四预设轨迹的偏差；
根据所述第一偏差和所述第二偏差生成前馈补偿量，发送所述前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元，以使下一次点胶任务点胶口运动至指定位置。
2.根据权利要求1所述的一种点胶机控制方法，其特征在于，所述分别对所述第一运动状态方程和第二运动状态方程进行无迹卡尔曼滤波的步骤为：
S1031、分别对上一采样时刻的所述第一运动状态方程和第二运动状态方程进行无迹变换，得到第一采样矩阵、第二采样矩阵、第一权值矩阵和第二权值矩阵；
S1032、根据所述第一采样矩阵和第二采样矩阵，通过一步预测，当前时刻得到第一采样矩阵对应的第一预测方程和当前时刻第二采样矩阵对应的第二预测方程；
S1033、根据所述第一预测方程和第一权值矩阵，通过加权求和，得到当前时刻第一运动状态方程对应的第三预测矩阵和第一协方差矩阵，根据所述第二预测方程和第二权值矩阵，通过加权求和，得到当前时刻第二运动状态方程对应的第四预测矩阵和第二协方差矩阵；
S1034、对所述第三预测矩阵和第一协方差矩阵进行无迹变换，得到下一时刻的第三采样矩阵，对所述第四预测矩阵和第二协方差矩阵进行无迹变换，得到下一时刻的第四采样矩阵；
S1035、将所述第三采样矩阵带入第一观测方程，得到第一观测方程对应的第三预测方程，将所述第四采样矩阵带入第二观测方程，得到第二观测方程对应的第四预测方程；
S1036、根据所述第三预测方程和第一权值矩阵，通过加权求和，得到所述第一运动状态方程对应的第一均值矩阵、第三协方差矩阵和第五协方差矩阵，根据所述第四预测方程和第二权值矩阵，通过加权求和，得到所述第二运动状态方程对应的第二均值矩阵、第四协方差矩阵和第六协方差矩阵；
S1037、根据所述第一均值矩阵和第三协方差矩阵，计算得到第一卡尔曼增益矩阵，根据所述第二均值矩阵和第四协方差矩阵，计算得到第二卡尔曼增益矩阵；
S1038、根据所述第一卡尔曼增益矩阵、第一均值矩阵、第三预测矩阵和第一观测方程，计算得到第一跟踪轨迹，根据所述第二卡尔曼增益矩阵、第二均值矩阵、第四预测矩阵和第二观测方程，计算得到第二跟踪轨迹。
3.根据权利要求1所述的一种点胶机控制方法，其特征在于：
所述目标指令包括运行速度、预设折返点位置和起点位置。
4.根据权利要求3所述的一种点胶机控制方法，其特征在于：
所述主动轴控制单元为第一PID控制器，所述从动轴控制单元为第二PID控制器，所述前馈补偿量包括发送至所述主动轴控制单元的第一前馈补偿量和发送至所述从动轴控制单元的第二前馈补偿量。
5.根据权利要求2或4所述的一种点胶机控制方法，其特征在于：
通过EtherCAT总线协议发送所述前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元。
6.根据权利要求1所述的一种点胶机控制方法，其特征在于：
所述预处理包括对所述第一运动图像和第二运动图像进行灰度化和图像增强并建立运动坐标系，根据所述运动坐标系提取第一运动图像和第二运动图像中的时间戳和所述时间戳对应的主动轴的坐标和从动轴坐标，得到坐标数据集，根据所述坐标数据集建立所述第一运动状态方程和第二运动状态方程。
7.一种点胶机控制装置，其特征在于，包括：
采集模块，分别采集当前点胶任务中主动轴的第一运动图像和从动轴的第二运动图像；
第一运算模块，对所述第一运动图像和第二运动图像进行预处理，建立当前点胶任务中主动轴的第一运动状态方程和从动轴的第二运动状态方程，生成主动轴对应的第一观测方程和从动轴对应的第二观测方程；
滤波模块，对所述第一运动状态方程和第一观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第一跟踪轨迹，对第二运动状态方程和第二观测方程进行无迹卡尔曼滤波，得到第二跟踪轨迹；
第二运算模块，获取下发至主动轴和从动轴的目标指令，根据所述目标指令、第一跟踪轨迹和第二跟踪轨迹，得到第一偏差和第二偏差；其中，分别将点胶机主动轴的运动和从动轴的运动视为往复运动，所述第一跟踪轨迹包括第一线性轨迹和第二线性轨迹，所述第二跟踪轨迹包括第三线性轨迹和第四线性轨迹，所述第一偏差包括第一线性轨迹和第一预设轨迹的偏差，以及，第二线性轨迹和第二预设轨迹的偏差，所述第二偏差包括第三线性轨迹和第三预设轨迹的偏差，以及，第四线性轨迹和第四预设轨迹的偏差；
通讯模块，根据所述第一偏差和所述第二偏差生成前馈补偿量，发送所述前馈补偿量至主动轴控制单元和从动轴控制单元，以使下一次点胶任务点胶口运动至指定位置。
8.一种计算机设备，其特征在于：包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上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程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的点胶机控制方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-6中任一项所述的点胶机控制方法的计算机程序。
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