CN117614319A - 电机转速校正方法、装置及电路系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机转速校正方法、装置及电路系统。其中，该方法包括：接收电机转速校正请求；响应于电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形；依据初始电压波形，确定预定周期内的多个脉冲信号；依据多个脉冲信号，确定预定部位电机的当前转速；在当前转速与目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器。本发明解决了相关技术中，在校正电机的转速为目标转速的过程中，存在校正步骤繁琐的技术问题。

Description

电机转速校正方法、装置及电路系统

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及一种电机转速校正方法、装置及电路系统。

背景技术

现阶段的制造环节越来越多的使用无刷电机，包括机器人行业、汽车行业等，对于电机转子位置以及电机速度的测试一般都通过编码器的形式测试。常见的编码器为增量编码器和绝对值编码器，根据原理不同一般有电磁式、光电式或电容式。但是，采用相关技术中提供的方法，在校正电机的转速为目标转速的过程中，存在校正步骤繁琐的问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电机转速校正方法、装置及电路系统，以至少解决相关技术中，在校正电机的转速为目标转速的过程中，存在校正步骤繁琐的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机转速校正方法，包括：接收电机转速校正请求，其中，所述电机转速校正请求中携带有与机械设备的预定部位电机对应的目标转速；响应于所述电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，其中，所述金属部件与所述预定部位电机的转子通过所述预定部位电机的转轴依次连接，所述金属部件与所述转子之间设置有不与所述转轴接触的目标电路板，所述线圈嵌入于所述目标电路板中，所述金属部件与所述转子同步转动，所述初始电压波形对应的波形周期为预定周期；依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号；依据所述多个脉冲信号，确定所述预定部位电机的当前转速；在所述当前转速与所述目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，所述校正指令中携带有所述当前转速。

可选地，所述确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，包括：在所述线圈包括多个接收线圈的情况下，确定所述预定周期内所述多个接收线圈分别对应的电压信号；依据所述多个接收线圈分别对应的电压信号，确定所述金属部件与所述线圈之间的初始电压波形。

可选地，所述金属部件为刹车盘。

可选地，所述确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，包括：依据所述预定周期，确定所述转子对应的预定旋转圈数；确定所述转子旋转所述预定旋转圈数的过程中，所述金属部件与所述线圈之间的所述初始电压波形。

可选地，所述依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号，包括：对所述初始电压波形进行滤波处理，得到滤波电压波形；转换所述滤波电压波形，得到所述多个脉冲信号。

可选地，所述依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号，包括：在所述初始电压波形为模拟信号形式的初始电压波形的情况下，转换所述初始电压波形，得到数字信号形式的目标电压波形；依据所述目标电压波形，确定所述多个脉冲信号。

可选地，所述依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号，包括：转换所述初始电压波形，得到正余弦信号；转换所述正余弦信号，得到所述多个脉冲信号。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电路系统，包括：目标电路板，以及转速控制器，其中，所述目标电路板中嵌入有线圈，所述目标电路板与所述转速控制器连接，所述目标电路板能够执行上述所述的电机转速校正方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机转速校正装置，包括：接收模块，用于接收电机转速校正请求，其中，所述电机转速校正请求中携带有与机械设备的预定部位电机对应的目标转速；第一确定模块，用于响应于所述电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，其中，所述金属部件与所述预定部位电机的转子通过所述预定部位电机的转轴依次连接，所述金属部件与所述转子之间设置有不与所述转轴接触的目标电路板，所述线圈嵌入于所述目标电路板中，所述金属部件与所述转子同步转动，所述初始电压波形对应的波形周期为预定周期；第二确定模块，用于依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号；第三确定模块，用于依据所述多个脉冲信号，确定所述预定部位电机的当前转速；发送模块，用于在所述当前转速与所述目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，所述校正指令中携带有所述当前转速。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行请求的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述请求，以实现如上述任一项所述的电机转速校正方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括：当所述计算机可读存储介质中的请求由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上述任一项所述的电机转速校正方法。

在本发明实施例中，接收电机转速校正请求，其中，电机转速校正请求中携带有与机械设备的预定部位电机对应的目标转速。响应于电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，其中，金属部件与预定部位电机的转子通过预定部位电机的转轴依次连接，金属部件与转子之间设置有不与转轴接触的目标电路板，线圈嵌入于目标电路板中，金属部件与转子同步转动，初始电压波形对应的波形周期为预定周期。依据初始电压波形，确定预定周期内的多个脉冲信号，依据多个脉冲信号，确定预定部位电机的当前转速，在当前转速与目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，校正指令中携带有当前转速。由于金属部件与预定部位电机的转子通过预定部位电机的转轴依次连接，金属部件与转子之间设置有不与转轴接触的目标电路板，在金属部件与转子同步转动的过程中，设置的目标电路板可以获取到初始电压波形从而确定出脉冲信号，进而校正转速，不再需要额外设定其他控制器以获取脉冲信号，简化了获取脉冲信号的步骤，进而解决了相关技术中，在校正电机的转速为目标转速的过程中，存在校正步骤繁琐的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的电机转速校正方法的流程图；

图2是根据本发明可选实施方式提供的一种电机编码器电路结构图；

图3是根据本发明可选实施方式提供的第一种硬件采集系统结构图；

图4是根据本发明可选实施方式提供的第二种硬件采集系统结构图；

图5是根据本发明可选实施方式提供的初始电压波形图；

图6(a)是根据本发明可选实施方式提供的发送线圈的载流信号图；

图6(b)是根据本发明可选实施方式提供的接收线圈A的初始电压波形图一；

图6(c)是根据本发明可选实施方式提供的接收线圈B的初始电压波形图二；

图7是根据本发明可选实施方式提供的金属部件与线圈的结构图；

图8(a)是根据本发明可选实施方式提供的金属部件与线圈之间的正弦信号波形图；

图8(b)是根据本发明可选实施方式提供的金属部件与线圈之间的余弦信号波形图；

图9是根据本发明实施例的电机转速校正装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种电机转速校正方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，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。

图1是根据本发明实施例的电机转速校正方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，接收电机转速校正请求，其中，电机转速校正请求中携带有与机械设备预定部位电机对应的目标转速；

在本申请提供步骤S102中，上述电机转速校正请求可以是请求将电机当前转速校正为目标转速的过程，上述目标转速是针对与机械设备预定部位电机所预期的电机转速，此处的机械设备可以是机器人，此处的预定部位可以是机器人的关节部位，机械设备预定部位电机，以及具体的目标转速的数值，在此不作限定，可以根据具体的场景与应用需求进行自定义选择与设置。

对于上述步骤，可以对接收电机转速校正请求进行解析，获取其中与预定部位电机对应的目标转速的信息，然后将提取到的目标转速信息记录下来，并用作后续校正过程的参考转速。

需要说明的是，通过从电机转速校正请求中获取目标转速，一方面，可以为预定部位电机提供准确的校正目标，监测预定部位电机是否达到了预期的目标转速，另一方面，通过目标转速，实现更精确的转速控制，并有助于提高机器人在各种任务中的运动稳定性和精度。

步骤S104，响应于电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，其中，金属部件与预定部位电机的转子通过预定部位电机的转轴依次连接，金属部件与转子之间设置有不与转轴接触的目标电路板，线圈嵌入于目标电路板中，金属部件与转子同步转动，初始电压波形对应的波形周期为预定周期；

在本申请提供步骤S104中，上述金属部件可以是齿状的刹车片，上述线圈可以包括发射线圈，接收线圈，上述目标电路板可以是印制线路板PCB，可以用于电子元器件的支持和连接的基板，可以通过导电线路等将电子元器件固定在上面，对于上述步骤，金属部件、目标电路板与预定部位电机的转子可以通过预定部位电机的转轴依次连接，上述线圈嵌入于目标电路板中，即，上述线圈在实际设计中可以通过PCB上回执特定团的走线实现。上述初始电压波形可以是在电机转动的过程中，金属部件与电机的转子同步转动，此时，线圈中的发射线圈通过交流电流时，会产生一个变化的磁场，这个磁场会穿过接收线圈，导致接收线圈中产生感应电动势，在此场景中，由于金属部件的转动，会改变线圈原有所在的磁场，根据涡流原理，发送线圈会产生标准的载流信号，而接收线圈依赖发送线圈产生初始电压，最后可以采集预定周期内接收线圈产生的初始电压，即，可以确定金属部件与线圈之间的预定周期内的初始电压波形。

需要说明的是，通过确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，不仅可以确定电机的转速响应周期，确保金属部件与转子的同步运动，还可以通过观察电压波形的变化，评估电机的实际转速与目标转速之间的误差，并进行相应的调整和校正。

步骤S106，依据初始电压波形，确定预定周期内的多个脉冲信号；

在本申请提供步骤S106中，上述脉冲信号可以是短暂、高频率的信号，可以用来提供电机的转速测量与反馈，上述多个脉冲信号可以是对初始电压波形进行分析，可以根据初始电压波形的周期性特征，确定预定周期内的脉冲信号，该步骤中的预定周期是与初始电压波形的相对应的周期，在一定程度上可以确保得到的多个脉冲信号能够准确地反映电机转速的变化情况。

需要说明的是，通过确定预定周期内的多个脉冲信号，在一定程度上，可以精确地测量预定部位电机在预定周期内的转速，实时反馈电机转速信息，有助于及时控制电机的转速，确保其符合预期的目标转速。

步骤S108，依据多个脉冲信号，确定预定部位电机的当前转速；

在本申请提供步骤S108中，上述预定部位电机可以是机器人关节处安装的电机，对于上述步骤，可以根据前面上述步骤中确定出的预定周期内的多个脉冲信号，可以通过微控制器MCU进行采集并使用该步骤中的多个脉冲信号，来确定预定部位电机的当前转速。该步骤的具体描述如下：

需要说明的是，通过确定预定部位电机的当前转速，在一定程度上，不仅可以提供实时的转速反馈信息，对其转速反馈信息进行实时测量和分析，以保持转速的稳定性和精确性，还可以根据当前转速和目标转速之间的转速差，及时调整控制指令，以使预定部位电机满足目标转速。

步骤S110，在当前转速与目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，校正指令中携带有当前转速。

在本申请提供步骤S110中，上述预定阈值可以是根据预定部位电机的当前转速与目标转速之间的转速差所预设的误差阈值，具体的误差阈值，在此不作限定，可以根据具体的场景与应用进行自定义设置。

需要说明的是，上述校正指令可以包含预定部位电机的当前转速的信息，上述转速控制器可以是一种用于控制电机转速的装置，可以是根据输入的信号和设定的参数，调节预定部位电机的转速，以满足预期的目标转速。对于上述步骤，可以判断当前转速与目标转速之间的转速差超过预定阈值，若转速差超过预定阈值，说明电机的当前转速偏离目标转速较大，需要进行校正，通过转速控制器接收校正指令，进行相应的调整，以尽量使当前转速接近目标转速，在一定程度上有助于实现预定部位电机的转速校正。通过确定预定部位电机的当前转速与目标转速之间的转速差，可以更精确地控制预定部位电机的转速，可以实现电机转速的自适应调整。

通过上述步骤S102-S110，接收电机转速校正请求，其中，电机转速校正请求中携带有与机器人的预定部位电机对应的目标转速。响应于电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，其中，金属部件与预定部位电机的转子通过预定部位电机的转轴依次连接，金属部件与转子之间设置有不与转轴接触的目标电路板，线圈嵌入于目标电路板中，金属部件与转子同步转动，初始电压波形对应的波形周期为预定周期。依据初始电压波形，确定预定周期内的多个脉冲信号，依据多个脉冲信号，确定预定部位电机的当前转速，在当前转速与目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，校正指令中携带有当前转速。由于金属部件与预定部位电机的转子通过预定部位电机的转轴依次连接，金属部件与转子之间设置有不与转轴接触的目标电路板，在金属部件与转子同步转动的过程中，设置的目标电路板可以获取到初始电压波形从而确定出脉冲信号，进而校正转速，不再需要额外设定其他控制器以获取脉冲信号，简化了获取脉冲信号的步骤，进而解决了相关技术中，在校正电机的转速为目标转速的过程中，存在校正步骤繁琐的技术问题。

还需要说明的是，由于多个脉冲信号是通过预定周期内的初始电压波形得到的，脉冲信号的抗干扰性较强，在一定程度上，可以精确地测量预定部位电机在预定周期内的转速，实时反馈电机转速信息，有助于及时控制电机的转速，确保其符合预期的目标转速。而且，通过确定预定部位电机的当前转速与目标转速之间的转速差，在一定程度上有助于实现预定部位电机的转速校正，以便自适应的调整预定部位电机的转速至目标转速。解决了相关技术中，通常采用电磁信号进行控制电机的转速，由于受外界环境的干扰，如电磁干扰等因素，导致电机转速的校正结果不准确的技术问题。

下面对该实施例的上述方法进行进一步地介绍。

作为一种可选的实施例，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，包括：在线圈包括多个接收线圈的情况下，确定预定周期内多个接收线圈分别对应的电压信号；依据多个接收线圈分别对应的电压信号，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形。

在该实施例中，依据前面上述步骤中的线圈，可以包括发送线圈和接收线圈，在目标电路板上设置多个接收线圈，多个接收线圈的位置，在此不作限定，可以根据具体的场景设计与应用需求来确定位置，以覆盖金属部件所经过的整个区域。

上述多个接收线圈分别对应的电压信号，可以反映金属部件与相应的多个接收线圈之间的电磁感应强度，对于上述步骤，通过对多个接收线圈分别对应的电压信号进行采集，并对接收到的多个接收线圈的电压信号进行分析处理，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形。在该步骤中，通过设置发送线圈和多个接收线圈，在一定程度上可以增加电压信号的可靠性和精确性。

需要说明的是，假设可以设置两个接收线圈和一个发送线圈，通过多个线圈路径，一方面，可以将接收到的电压信号进行相互验证和急症，从而减小误差和干扰的影响，另一方面，多个线圈路径可以提供更多的信息，比如相位差和振幅差，使得对波形进行更准确的测量和分析。因此，设置两个线圈路径可以提高测量的可靠性和准确性，并且可以通过确定预定周期内多个接收线圈分别对应的电压信号，对金属部件在空间的位置信息进行检测和定位。

作为一种可选的实施例，金属部件为刹车盘。

在该实施例中，上述金属部件可以齿状的刹车片，比如刹车盘，在机械设备预定部位电机为机器人预定部位电机的情况下，使用该金属部件的刹车盘进行机器人预定部位电机的转速校正方法时，在一定程度上，不仅可以减少机器人预定部位的零部件，还能够缩小关节体积。

作为一种可选的实施例，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，包括：依据预定周期，确定转子对应的预定旋转圈数；确定转子旋转预定旋转圈数的过程中，金属部件与线圈之间的初始电压波形。

在该实施例中，上述预定周期可以是预先定义一个周期作为初始电压波形的波形周期，上述预定旋转圈数可以是根据预定周期的长度，确定关节转子需要旋转的预定圈数，预定圈数的设置，在此不作限定，可以根据预定周期的长度进行自定义设置。

对于上述步骤，在转子旋转预定旋转圈数的过程中，金属部件与线圈之间的初始电压波形会发生变化，即，根据转子的旋转和金属部件与线圈的相互作用，电压波形会随着转子旋转过程中金属部件与线圈之间的相对位置而变化。

需要说明的是，通过上述步骤，不仅可以通过上述步骤中依据预定周期确定出转子对应的预定旋转圈数，评估预定部位电机转速校正的准确性，还可以通过转子旋转预定旋转圈数过程中金属部件与线圈之间的初始电压波形，调整和校正预定部位电机的转速，从而使预定部位电机的运动更加精确和稳定。

作为一种可选的实施例，依据初始电压波形，确定预定周期内的多个脉冲信号，包括：对初始电压波形进行滤波处理，得到滤波电压波形；转换滤波电压波形，得到多个脉冲信号。

在该实施例中，在确定预定周期内的多个脉冲信号的过程中，可以对初始电压波形进行一定的滤波处理，滤波处理的方式可以选择通过将初始电压波形输入至信号调理模块中进行滤波，得到滤波电压波形，使用滤波操作的方式，得到滤波电压波形，在此不作限定，可以根据具体的场景与应用进行自定义设置。

需要说明的是，通过上述对初始电压波形进行滤波处理，以获得滤波电压波形，滤波处理可以消除初始电压波形中高频噪声，和平滑波形，使得得到的电压信号波形更加精确，从而提供更准确和可靠的信号处理结果。

作为一种可选的实施例，依据初始电压波形，确定预定周期内的多个脉冲信号，包括：在初始电压波形为模拟信号形式的初始电压波形的情况下，转换初始电压波形，得到数字信号形式的目标电压波形；依据目标电压波形，确定多个脉冲信号。

在该实施例中，对于上述步骤，可以将初始电压波形，通过从模拟信号形式转换为数字信号形式，得到数字信号形式的目标电压波形，然后根据数字信号形式的目标电压波形，确定预定周期内的多个脉冲信号。

需要说明的是，上述将模拟信号转换为数字脉冲信号，一方面，数字脉冲信号是以离散的形式存在，其抗干扰能力较强，在电压信号的传输过程中，减少信号的误差和失真，另一方面，数字脉冲信号可以通过计算机等数字设备进行处理和传输。因此，将模拟信号形式的初始电压波形转换为数字信号形式的目标电压波形，在一定程度上，可以提高信号的稳定性、可靠性。

作为一种可选的实施例，依据初始电压波形，确定预定周期内的多个脉冲信号，包括：转换初始电压波形，得到正余弦信号；转换正余弦信号，得到多个脉冲信号。

在该实施例中，对于上述步骤，可以将初始电压波形，通过一定的处理方式，将其转换为正余弦信号，如，可以通过将初始电压波形输入至集成电路(IC电路)中，通过电路处理得到正余弦信号，最后转换正余弦信号，得到多个脉冲信号。

需要说明的是，将上述初始电压波形转换为正余弦信号，一方面可以方便地进行计算、处理和分析，即，可以通过对正弦(或余弦)信号的响应来描述和预测，另一方面，正余弦信号在传输和处理过程中的能量损耗较小，可以实现高效的能量传输和信号处理，简化处理和分析的过程，并提高了传输和处理效率。

基于上述实施例及可选实施例，提供了一种可选实施方式，下面具体说明。

在相关技术中，在校正电机的转速为目标转速的过程中，存在校正步骤繁琐的技术问题。举例说明，现有技术中，现阶段的电机编码器有以下几种类型：

1)现阶段使用于无刷电机的光电式编码器，一般精度较高，依赖反射或是投射式的原理，在实际使用中，反射式结构对编码器码盘洁净度有一定要求，透射式对空气介质的洁净性、光谱的投射性均有要求，一般无法工作在可能会出现脏污的环境。光电编码器容易受到环境脏污影响，超高速应用对采样速率要求极高，容易丢失信号，且光电编码器需要对应码道和码盘刻线，对安装容差要求极为严苛。

2)现阶段常见的磁电式编码器，精度较高，依赖磁电码盘的磁场变化来识别位置信息，实际使用过程中容易出现电磁干扰导致的信号失真、或是磁场受到影响读取的信息错误等。尤其在靠近电机侧应用时，容易被电机磁场影响编码器读数，不适合小型化电机部署。磁电编码器容易受到电机磁场干扰，且要达到高分辨率，必须有极为精密的码盘用于磁场感应，造价十分昂贵，由于必须依赖码盘会造成很难小型化，小型化只能牺牲精度。

3)现阶段常见的电容式编码器，依赖电容板实现信号传递。因此使用电容式编码器时必须保证电容板极板间电场稳定，但实际工业环境一般电磁干扰严重，电容式编码器应用被大大限制。

4)对于旋转变压器相关的方案，实质也是一种电磁式传感器，依赖定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。旋转变压器实际上是一种特殊的电机，因此一般旋转变压器尺寸更大，不适用于小型电机装置。旋转变压器的实质是一种电机，从结构上看必然是很难小型化。

5)对于电机编码器方案，通常会采用一些控制器，比如：采用PID控制器去获取脉冲信号，以进一步地校正电机的转速。

以上是相关技术中所采用的各类型的编码器，会在校正电机的转速为目标转速过程中，因受外界干扰，如：电磁干扰等因素，造成的电机转速的校正结果不准确的技术问题。对于上述采用控制器设备去调整相应的电机转速，会在校正电机的转速为目标转速的过程中，存在校正步骤繁琐的问题。

鉴于此，本发明可选实施方式中提供了一种电机转速校正方法，图2是本发明可选实施方式提供的一种电机编码器电路结构图，如图2所示，编码器电路结构图包括：发射线圈(同上述发送线圈)，感应线圈1与感应线圈2(同上述两个接收线圈)，信号调理模块，集成电路(IC电路)，细分电路以及微控制器(MCU)，图3是本发明可选实施方式提供的硬件采集系统结构图一，图4是本发明可选实施方式提供的硬件采集系统结构图二，下面对本申请可选实施方式进行详细说明。

(一)对电机编码器电路结构图进行介绍：

发射线圈、感应线圈1、感应线圈2均是通过PCB轨迹线绘制。

信号调理部分仅用于滤波，可不使用直接输出至IC中。

IC的主要功能为产生交变的电压信号路径为传输线TX，接收感应的电压，路径为接收端口1(RX1)和接收端口2(RX2)，并输出调制后的标准三角函数波形，即，正余弦信号。

细分电路可以将模拟信号转换为数字信号脉冲，单个周期内产生多个脉冲信号，向外输出，也可不通过细分电路直接将模拟信号输入微控制器中采集使用。

(二)对第一种硬件采集系统结构图行介绍：

对于前面上述中的电路结构图，从功能冗余性来看，可以通过第一种硬件采集系统结构图，且采集不同的反馈信号可以满足IEC61508中的双路冗余要求实现并得到前面上述步骤中的多个脉冲信号，并通过微控制器(MCU)采集和使用多个脉冲信号，并进一步地对预定部位电机的转速进行校正。

(三)对第二种硬件采集系统结构图进行介绍：

对于前面上述中的电路结构图，从功能冗余性来看，除了可以通过上述第一种硬件采集系统结构图，还可以通过第二种硬件采集系统结构图，且采集不同的反馈信号可以满足双路冗余要求实现并得到前面上述步骤中的多个脉冲信号，并通过微控制器(MCU)采集和使用多个脉冲信号，并进一步地对预定部位电机的转速进行校正。

(四)对电机转速校正方法步骤进行介绍：

S1、接收预定部位电机转速校正请求，其中，预定部位电机转速校正请求中携带有与机器人预定部位电机对应的目标转速；

需要说明的是，上述预定部位电机可以是针对协作机器人的机械结构进行安装，然后在实际的应用场景中，可以根据需求，比如需要将预定部位电机的转速调整至目标转速，则需要对预定部位电机的转速进行调整并校正。

S2、响应于预定部位电机转速校正请求，确定预定周期内转子对应的预定旋转圈数，并确定金属部件线圈之间的初始电压波形；

需要说明的是，在确定上述初始电压波形的过程中，还包括：上述线圈可以包括发送线圈和接收线圈，在上述接收线圈为多个的情况下，可以依据预定周期，确定转子对应的预定旋转圈数，然后进一步根据多个接收线圈分别对应的电压信号，再确定金属部件与线圈之间的初始电压波形。

对于确定金属部件与线圈之间的初始电压波形的过程如图5所示：假设线圈包括发送线圈和两个接收线圈，两个接收线圈分为接收线圈A，接收线圈B，线圈在实际设计中可以通过在PCB上绘制特定图案的走线实现，图6(a)为发送线圈的载流信号图，即，发送线圈产生标准的载流信号，如图6中的(a)所示；图6(b)、图6(c)分别为接收线圈A的初始电压波形图一，接收线圈B的初始电压波形图二，即，两个接收线圈依赖发送线圈产生初始电压波形，如图6中的(b)、(c)所示，而采集电压信号可以推断当前金属部件的位置信息，金属部件与线圈的大致结构图，如图7所示，图7中的金属部件为齿状的刹车盘，预定部位可以为关节部位，即，使用该金属部件的刹车盘进行机器人的预定部位电机的转速校正方法时，在一定程度上，不仅可以减少机器人关节的零部件，还能够缩小关节体积。

对于图6中的(a)、(b)、(c)中三类信号，首先对于载波信号的发生，通过特定的LC产生某频率的简弦信号，对于上述步骤，感应电压信号的产生来源于互感，根据位置的不同会有各种不同的感应形式：

1)当金属部件不位于线圈轨迹线的下方时，虽然发射线圈产生了磁场，通过电压补偿此时处于一种平衡的状态，因此此刻我们实现了零输出。

2)当金属部件恰好在线圈轨迹的下方时，磁场会在金属部件表面产生涡流，由于感应线圈产生了反向磁场，降低了总磁通量，有金属部件的线圈区域感应电压降低，电压不平衡，向外输出不同电压，振幅以及极性会伴随着金属部件位置的不一致而变化。

S3、可以执行以下至少之一方式：对初始电压波形进行滤波处理，得到滤波电压，并转换滤波电压，得到多个脉冲信号，或，转换初始电压波形，得到正余弦信号，转换正余弦信号，得到多个脉冲信号；

需要说明的是，在得到上述多个脉冲信号的过程中，对于上述得到的滤波电压，可以进一步地进行处理，得到正余弦信号，然后转换正余弦信号，即可得到多个脉冲信号；图8(a)为金属部件与线圈之间的正弦信号波形图，图8(b)为金属部件与线圈之间的余弦信号波形图，即进一步地，也可以将前面上述所得到的初始电压波形不进行滤波操作，直接将初始电压波形转换为正余弦信号，得到如图8(a)所示的正弦信号波形图，同理得到如图(b)所示的余弦信号波形图，并进一步地将上述正余弦信号转换，得到多个脉冲信号。

S4、依据上述多个脉冲信号，确定预定部位电机的当前转速，在当前转速与目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，校正指令中携带有当前转速。

需要说明的是，依据上述多个脉冲信号，确定预定部位电机的当前转速，此时需要判断当前转速与目标转速的转速差是否超过预定阈值，如果转速差超过预定阈值，则需要对预定部位电机的当前转速需要校正。通过转速控制器接收校正指令，即转速控制器接收预定部位电机的当前转速，然后根据转速差，转速控制器进行进一步的调整和校正。

通过上述可选实施方式，可以达到至少以下几点有益效果：

(1)由于初始电压波形是依据金属部件与线圈之间产生的感应电压所确定的，即，通过确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，不仅可以确定电机的转速响应周期，确保金属部件与转子的同步运动，还可以通过观察电压波形的变化，评估电机的实际转速与目标转速之间的误差，并进行相应的调整和校正；

(2)由于线圈中的发送线圈和多个接收线圈是嵌入目标电路板中的，即，通过此方式，可以确保连接的牢固性和正确性，并且能够有效地将电压信号和信息进行传输；

(3)由于多个脉冲信号是依据初始电压波形经过一系列的处理得到的，即，通过确定预定周期内的多个脉冲信号，在一定程度上，可以精确地测量预定部位电机在预定周期内的当前转速，实时反馈电机转速信息，有助于及时控制并校正电机的转速，确保其符合预期的目标转速。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

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根据上述实施例的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的方法。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述电路系统，该系统包括：目标电路板，以及转速控制器，下面对该系统进行详细说明。

目标电路板，以及转速控制器，其中，目标电路板中嵌入有线圈，目标电路板与转速控制器连接，目标电路板能够执行如实施例1的电机转速校正方法。

在该实施例中，上述目标电路板中嵌入有线圈，首先需要可以将线圈的引线，通过目标电路上的相应连接点连接起来，连接到目标电路板上，然后可以根据连接接口的类型，将目标电路板与转速控制器连接。此步骤中的目标电路板可以实现原始电压信号的传输以及调制信号的接收，此步骤中的转速控制器可以实现对预定部位电机的转速控制与校正。

需要说明的是，通过以上步骤，目标电路板可以与转速控制器相连，执行电机转速校正方法，实现对电机转速的控制和校正。通过线圈感应转速信号、参数获取与通信、校正算法的执行以及实时监测和反馈，可以实现高精度和稳定的电机转速控制和校正。

实施例3

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述电机转速校正方法的装置，图9是根据本发明实施例的电机转速校正装置的结构框图，如图9所示，该装置包括：接收模块902，第一确定模块904，第二确定模块906，第三确定模块908和发送模块910，下面对该装置进行详细说明。

接收模块902，用于接收电机转速校正请求，其中，所述电机转速校正请求中携带有与机械设备的预定部位电机对应的目标转速；第一确定模块904，连接于上述接收模块902，用于响应于所述电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，其中，所述金属部件与所述预定部位电机的转子通过所述预定部位电机的转轴依次连接，所述金属部件与所述转子之间设置有不与所述转轴接触的目标电路板，所述线圈嵌入于所述目标电路板中，所述金属部件与所述转子同步转动，所述初始电压波形对应的波形周期为预定周期；第二确定模块906，连接于上述第一确定模块904，用于依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号；第三确定模块908，连接于上述第二确定模块906，用于依据所述多个脉冲信号，确定所述预定部位电机的当前转速；发送模块910，连接于上述第三确定模块908，用于在所述当前转速与所述目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，所述校正指令中携带有所述当前转速。

此处需要说明的是，上述接收模块902，第一确定模块904，第二确定模块906，第三确定模块908和发送模块910对应于实施电机转速校正方法中的步骤S102至步骤S110，多个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

实施例4

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器，其中，处理器被配置为执行指令，以实现上述任一项的电机转速校正方法。

实施例5

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，当计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述任一项的电机转速校正方法。

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。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种电机转速校正方法，其特征在于，包括：

接收电机转速校正请求，其中，所述电机转速校正请求中携带有与机械设备的预定部位电机对应的目标转速；

响应于所述电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，其中，所述金属部件与所述预定部位电机的转子通过所述预定部位电机的转轴依次连接，所述金属部件与所述转子之间设置有不与所述转轴接触的目标电路板，所述线圈嵌入于所述目标电路板中，所述金属部件与所述转子同步转动，所述初始电压波形对应的波形周期为预定周期；

依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号；

依据所述多个脉冲信号，确定所述预定部位电机的当前转速；

在所述当前转速与所述目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，所述校正指令中携带有所述当前转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，包括：

在所述线圈包括多个接收线圈的情况下，确定所述预定周期内所述多个接收线圈分别对应的电压信号；

依据所述多个接收线圈分别对应的电压信号，确定所述金属部件与所述线圈之间的初始电压波形。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属部件为刹车盘。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，包括：

依据所述预定周期，确定所述转子对应的预定旋转圈数；

确定所述转子旋转所述预定旋转圈数的过程中，所述金属部件与所述线圈之间的所述初始电压波形。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号，包括：

对所述初始电压波形进行滤波处理，得到滤波电压波形；

转换所述滤波电压波形，得到所述多个脉冲信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号，包括：

在所述初始电压波形为模拟信号形式的初始电压波形的情况下，转换所述初始电压波形，得到数字信号形式的目标电压波形；

依据所述目标电压波形，确定所述多个脉冲信号。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号，包括：

转换所述初始电压波形，得到正余弦信号；

转换所述正余弦信号，得到所述多个脉冲信号。

8.一种电路系统，其特征在于，包括：

目标电路板，以及转速控制器，其中，所述目标电路板中嵌入有线圈，所述目标电路板与所述转速控制器连接，所述目标电路板能够执行如权利要求1所述的电机转速校正方法。

9.一种电机转速校正装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收电机转速校正请求，其中，所述电机转速校正请求中携带有与机械设备的预定部位电机对应的目标转速；

第一确定模块，用于响应于所述电机转速校正请求，确定金属部件与线圈之间的初始电压波形，其中，所述金属部件与所述预定部位电机的转子通过所述预定部位电机的转轴依次连接，所述金属部件与所述转子之间设置有不与所述转轴接触的目标电路板，所述线圈嵌入于所述目标电路板中，所述金属部件与所述转子同步转动，所述初始电压波形对应的波形周期为预定周期；

第二确定模块，用于依据所述初始电压波形，确定所述预定周期内的多个脉冲信号；

第三确定模块，用于依据所述多个脉冲信号，确定所述预定部位电机的当前转速；

发送模块，用于在所述当前转速与所述目标转速之间的转速差超过预定阈值的情况下，发送校正指令至转速控制器，其中，所述校正指令中携带有所述当前转速。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求1至7中任一项所述的电机转速校正方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如权利要求1至7中任一项所述的电机转速校正方法。