CN117639557A - 跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统，所述方法包括：响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值；基于调整后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时，对目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值。本发明的跌落抑制方法，实现简单，能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

Description

跌落抑制方法和装置、伺服驱动器、伺服控制系统

技术领域

本发明涉及运动控制技术领域，尤其涉及一种跌落抑制方法、一种计算机可读存储介质、一种伺服驱动器、一种伺服控制系统和一种跌落抑制装置。

背景技术

对于经济转型的契机对我国工业产业链升级提出了更高的要求，要求我们进行集约化的发展、工业自动化的发展，提高人力、资金、机械的使用效率。伺服系统是用来精确跟随和复制某一机械的反馈技术，是工业自动化必定应用的技术。这就要求伺服系统必须要具有高速、高精、高响应、高刚性的性能。工业生产中，如垂直运动的电机轴，或者六关节机器人中等机电系统经常受重力力矩作用。为保持机械臂断电后不跌落，往往使用带抱闸的电机，在上使能时，机械抱闸松开，如果没有补偿，负载会受重力影响跌落，再在闭环控制作用下回复到原位置，该现象也称为“点头”。

目前相关技术中为了避免点头现象的出现，或者减弱点头现象，主要为补偿类方法，通过辨识估算出所需重力电流，通过前馈的方式将该电流直接加入指令中，如模型计算法、离线辨识法和力平衡法等。模型计算法依赖精确的模型，同时实时计算负荷大，不适用于伺服驱动器处理，并且受负载或姿态变化，不同工况或位置所需的重力补偿电流不同。离线辨识存储法需要平衡存储空间与补偿精度的关系，且负载变化需要重新标定。力平衡法计算简单，但无法应对首次上电，且驱动器断电时未必进入力平衡状态，不能覆盖所有工况。综上，补偿类方法难以同时简单精确辨识所有工况所需电流。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种跌落抑制方法，响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值，并基于调整后的位置环增益控制目标电机带动所述目标部件运动，从而能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种伺服驱动器。

本发明的第四个目的在于提出一种伺服控制系统。

本发明的第五个目的在于提出一种跌落抑制装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种跌落抑制方法，所述方法包括：响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值；基于调整后的位置环增益控制目标电机带动所述目标部件运动，以在基于所述使能信号或抱闸释放信号释放所述目标部件时，对所述目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将所述位置环增益由所述目标增益值恢复至所述初始增益值。

根据本发明实施例的跌落抑制方法，响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值，基于调整后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时，对目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值。由此，该方法能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

另外，根据本发明上述实施例的跌落抑制方法还可以具有如下的附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值，包括：将所述初始增益值阶跃至目标增益值；或者，将所述初始增益值逐步增大至所述目标增益值。

根据本发明的一个实施例，所述基于调整后的位置环增益控制目标电机带动所述目标部件运动，包括：获取所述目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值；将所述位置差值输入至位置调节器得到第一目标转速；获取所述第一目标转速与所述调整后的位置环增益的乘积，得到第二目标转速；基于所述第二目标转速控制所述目标电机带动所述目标部件运动。

根据本发明的一个实施例，所述位置调节器为比例调节器。

根据本发明的一个实施例，所述基于所述第二目标转速控制所述目标电机带动所述目标部件运动，包括：获取所述第二目标转速与所述目标电机的实际转速之间的转速差值；将所述转速差值输入至速度调节器得到目标电流；获取所述目标电流与所述目标电机的实际电流之间的电流差值；将所述电流差值输入至电流调节器得到目标电压；基于所述目标电压控制所述目标电机带动所述目标部件运动。

根据本发明的一个实施例，所述将所述位置环增益由所述目标增益值恢复至所述初始增益值，包括：将所述目标增益值阶跃至所述初始增益值；或者，将所述目标增益值逐步减小至所述初始增益值。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：获取对所述目标部件进行重力跌落抑制的时长，在所述时长达到预设时长的情况下，确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成；或者，获取所述目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，在所述位置差值小于预设差值的情况下，确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成；或者，获取所述目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，在所述位置差值小于预设差值且持续预设时间的情况下，确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述的跌落抑制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行时实现上述的跌落抑制方法，能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种伺服驱动器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时，实现上述的跌落抑制方法。

根据本发明实施例的伺服驱动器，通过执行上述的跌落抑制方法，能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的一种伺服控制系统，包括机器人和上述的伺服驱动器，所述机器人包括目标部件，所述目标部件为机械臂。

根据本发明实施例的伺服控制系统，通过包括机器人和上述的伺服驱动器，能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种跌落抑制装置，包括：调节模块，用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值；控制模块，用于基于调整后的位置环增益控制目标电机带动所述目标部件运动，以在基于所述使能信号或抱闸释放信号释放所述目标部件时，对所述目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将所述位置环增益由所述目标增益值恢复至所述初始增益值。

根据本发明实施例的跌落抑制装置，调节模块用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值，控制模块用于基于增大后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时，对目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值。由此，该装置能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明实施例的跌落抑制方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的增益放大系数变化曲线示意图；

图3为根据本发明另一个实施例的增益放大系数变化曲线示意图；

图4为根据本发明实施例的位置环变增益控制原理框图；

图5为根据本发明一个具体示例的跌落抑制方法的流程图；

图6为根据本发明实施例的伺服驱动器的方框示意图；

图7为根据本发明实施例的伺服控制系统的方框示意图；

图8为根据本发明实施例的跌落抑制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例提出的跌落抑制方法、计算机可读存储介质、伺服驱动器、伺服控制系统和跌落抑制装置。

图1为根据本发明实施例的跌落抑制方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例的跌落抑制方法可包括以下步骤：

S1，响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值。

S2，基于调整后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时，对目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值。

具体而言，使能信号就是通过给伺服驱动器发送信号，让伺服驱动器对伺服电机供电，也就是说，在接收到这个信号后，伺服驱动器的电流环、速度环、位置环进入工作状态，其中，具体是哪个环起作用，可由伺服驱动器控制模式决定。抱闸释放信号通常是指一个信号或指令，用于控制机械或电子系统中的制动器(通常是电磁制动器)释放或解除，这种信号通常用于使系统中的制动装置放开，以允许目标部件运动或操作。

伺服驱动器是指控制伺服电机的一种装置，点头现象是指伺服驱动器控制的电机轴的末端负载(目标部件，如机械臂或者不同类型的工具或刀具以用于进行切割、雕刻等)，由于受重力原因，在伺服驱动器使能的瞬间，或者在接收到抱闸释放信号时，伺服驱动器响应不及时，出现轴末端目标部件向重力方向短时运行，然后又回到伺服驱动器使能时的位置的现象。由此，为了避免或者减弱该现象的发生，可响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，并将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值。目标增益值可高于初始增益值，例如，将位置环增益增加，如在当前位置环增益值(初始增益值)的基础上加上预先设定的增益值得到目标增益值，或者可在当前位置环增益值的基础上乘以预先设定的增益放大系数，如可将当前位置环增益放大5倍等，以得到目标增益值。另外，目标益值可低于初始增益值，例如，将位置环增益减少，如在当前位置环增益值(初始增益值)的基础上减去预先设定的增益值得到目标增益值，或者可在当前位置环增益值的基础上除以预先设定的增益放大系数，如可将当前位置环增益值减小2倍等，以得到目标增益值。

在对位置环增益调整后，可根据调整后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，其中，目标电机是指控制目标部件运动的电机，可以使用带抱闸的电机，从而能够保持目标部件断电后不跌落，且在上电后，目标电机可根据伺服驱动器的指令来控制目标部件进行运动，也就是说，在位置环增益调整后，如调整为的目标增益值较大后，可以使控制系统更快地响应目标位置的变化，这意味着会更迅速地减小位置误差，更接近目标位置。由此，目标电机根据增大后的位置环增益控制目标部件运动，可对目标部件进行重力跌落抑制，从而可减小使能时的位置跌落，适用所用工况，无需目标部件的信息，算法实现简单。

另外，在对目标部件进行重力跌落抑制完成后，为了避免高位置环增益带来的机械谐振的问题，影响正常运动时的跟踪性能，可将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值，在恢复至初始增益值后，目标电机可按照初始增益值带动目标部件运动，从而完成了对目标部件进行重力跌落抑制的整个过程。

根据本发明的一个实施例，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值，包括：将初始增益值阶跃至目标增益值；或者，将初始增益值逐步增大至目标增益值。

具体而言，在将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值时，参考图2所示，可在响应于使能信号(上使能)或抱闸释放信号时，可通过将增益放大系数从1阶跃至某一个值(大于1)，通过将初始增益值与增益放大系数相乘确定目标增益值，由此可将初始增益值阶跃至目标增益值，或者，在将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值时，参考图3所示，可通过将增益放大系数从1逐步增大至某一个值，通过将初始增益值与增益放大系数相乘确定目标增益值，由此可将初始增益值逐步增大至目标增益值，也就是说，调整位置环增益可有两种方法，当需要更快的响应速度时，可将初始增益值阶跃至目标增益值，当需要响应更加平稳、平滑时，可将初始增益值逐步增大至目标增益值，能够避免不稳定和过冲等情况。

需要说明的是，选择增益的方法应该基于具体的应用和系统要求。在某些情况下，可能需要使用阶跃增大增益值，特别是对系统的动态响应非常熟悉，可以精确地预测其行为。但在其他情况下，缓慢增加增益可能更安全，允许系统逐步逼近目标性能，同时最小化不稳定性和振荡的风险。

另外，在调整位置环增益值时，还可以通过组合的方式，例如，可以先将初始增益值阶跃至除始增益值与目标增益值之间的增益值，然后以该增益值为基础，从该增益值逐步增大至目标增益值，或者，还可以先将初始增益值逐步增大至初始增益值与目标增益值之间的增益值，然后以该增益值为基础，从该增益值阶跃至目标增益值。

根据本发明的一个实施例，基于调整后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，包括：获取目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值；将位置差值输入至位置调节器得到第一目标转速；获取第一目标转速与调整后的位置环增益的乘积，得到第二目标转速；基于第二目标转速控制目标电机带动目标部件运动。其中，位置调节器为比例调节器。

具体而言，在根据调整后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动时，参考图4所示，首先获取目标电机的目标位置(可根据位置指令信号获取)与实际位置(可根据位置反馈信号获取)之间的位置差值，即目标电机的目标位置为使得目标部件保持在目标位置(如初始位置)时所对应的位置，目标电机的实际位置为当前目标部件在自身重力的影响下，发生运动后所对应的位置。然后根据该位置差值，将位置差值输入至位置调节器得到第一目标转速，其中，位置调节器可为比例调节器，以减少位置差值，使得目标电机的实际位置尽可能的为目标位置。在得到第一目标转速后，根据第一目标转速与调整后的位置环增益(可根据增益放大系数确定)可确定第二目标转速，即第二目标转速等于第一目标转速乘以增大后的位置环增益。在确定第二目标转速后，可根据第二目标转速控制目标电机带动目标部件运动，即通过较高的转速控制目标电机运行，从而带动目标部件运动，防止目标部件由于重力的作用出现点头现象。

根据本发明的一个实施例，基于第二目标转速控制目标电机带动目标部件运动，包括：获取第二目标转速与目标电机的实际转速之间的转速差值；将转速差值输入至速度调节器得到目标电流；获取目标电流与目标电机的实际电流之间的电流差值；将电流差值输入至电流调节器得到目标电压；基于目标电压控制目标电机带动目标部件运动。

具体而言，为了更加准确的对目标电机进行精准控制，以带动目标部件运动，参考图4所示，首先获取第二目标转速(可通过速度指令信号获取)与目标电机的实际转速(可通过速度反馈信号获取)之间的转速差值，在获取到转速差值后，可将转速差值输入至速度调节器得到目标电流，其中，速度调节器可采用PID(比例-积分-微分)控制算法来实现精确的速度控制。在获取到目标电流后，可获取目标电流(通过电流指令信号获取)与目标电机的实际电流(可通过电流反馈信号获取)之间的电流差值，并将电流差值输入至电流调节器得到目标电压，也就是说，在电流环闭环控制中，电流控制器的目标是调整输出电压，以使电路中的电流与设定的电流参考值(通常称为设定电流)保持一致。电流环控制是一种用于确保电路中的电流达到所需水平的控制方法。因此，在电流环闭环控制中，电流差值可用于调整输出电压，以使电流尽量接近设定电流。在确定目标电压后，可根据目标电压控制目标电机带动目标部件运动，以使目标部件避免或者减弱点头现象。

根据本发明的一个实施例，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值，包括：将目标增益值阶跃至初始增益值；或者，将目标增益值逐步减小至初始增益值。

具体而言，在将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值时，参考图2所示，可通过将增益放大系数从某一个值(大于1)阶跃至1，通过将初始增益值与增益放大系数相乘确定目标增益值，由此可将目标增益值阶跃至初始增益值，或者，在将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值时，参考图3所示，可通过将增益放大系数从某一个值(大于1)逐步减小至1，通过将初始增益值与增益放大系数相乘确定目标增益值，由此可将目标增益值逐步减小至初始增益值，也就是说，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值可有两种方法，当需要更快的响应速度时，可将目标增益值阶跃至初始增益值，当需要响应更加平稳、平滑时，可将目标增益值逐步减小至初始增益值，能够避免不稳定和过冲等情况。

需要说明的是，选择增益的方法应该基于具体的应用和系统要求。在某些情况下，可能需要使用阶跃增益值，特别是对系统的动态响应非常熟悉，可以精确地预测其行为。但在其他情况下，缓慢降低增益可能更安全，允许系统逐步逼近目标性能，同时最小化不稳定性和振荡的风险。

另外，在将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值时，还可以通过组合的方式，例如，可以先将目标增益值阶跃至初始增益值与目标增益值之间的增益值，然后以该增益值为基础，从该增益值逐步减小至初始增益值，或者，还可以先将目标增益值逐步减小至初始增益值与目标增益值之间的增益值，然后以该增益值为基础，从该增益值阶跃至初始增益值。

根据本发明的一个实施例，跌落抑制方法还包括：获取对目标部件进行重力跌落抑制的时长，在时长达到预设时长的情况下，确定对目标部件进行重力跌落抑制完成；或者，获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，在位置差值小于预设差值的情况下，确定对目标部件进行重力跌落抑制完成；或者，获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，在位置差值小于预设差值且持续预设时间的情况下，确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。其中，预设时长可根据实际情况而定，预设差值可根据实际情况而定。

具体而言，在将位置环增益恢复至原始增益，然后根据原始增益控制目标电机带动目标部件运动之前，首先确定对目标部件进行重力跌落抑制是否完成，例如，可获取对目标部件进行重力跌落抑制的时长，并将该时长与预设时长进行比较，例如，预设时长可以为200ms，当进行重力跌落抑制的时长达到预设时长200ms的情况下，说明当前已经进行重力跌落抑制一段时间，可确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。

又如，可获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，并将该位置差值与预设差值进行比较，例如，预设差值可以为0.01弧度，即约等于0.573度，当目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值小于预设差值的情况下，说明当前目标部件在自身重力的影响下发生运动，并且运动后经过重力跌落抑制后再次恢复至目标位置，即与目标部件最初的设定位置距离较近或者恢复至目标部件最初的设定位置，可确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。

又如，可获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，并将该位置差值与预设差值进行比较以及判断当前位置是否处于稳定状态(持续预设时间)，例如，预设差值可以为0.01弧度，预设时间可以为50ms，当目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值小于预设差值的情况下，并且持续预设时间50ms，说明当前目标部件在自身重力的影响下发生运动，并且运动后经过重力跌落抑制后再次恢复至目标位置且处于一个稳定的状态，可确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。

另外，在本发明的一个实施例中，目标部件可以为机械臂，即在机器人中，在上电后机械抱闸松开，机械臂会受重力影响跌落，再在闭环控制作用下回复到原位置，会发生点头现象，因此通过上述方法，通过提高使能时的位置环增益，来减小抱闸释放瞬间重力作用下的位置跌落，从而减弱点头现象。另外，在本发明的一些实施例中，目标部件还可以根据具体应用的需求进行选择，如在雕刻机或其他制造设备中，目标部件可以为刀具、钻头或打孔设备等。

下面结合图5来描述本发明的抑制方法。

作为一个具体示例，本发明的跌落抑制方法可包括以下步骤：

S101，响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值。

S102，获取目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值，并将位置差值输入至比例调节器得到第一目标转速。

S103，获取第一目标转速与增大后的位置环增益的乘积，得到第二目标转速。

S104，获取第二目标转速与目标电机的实际转速之间的转速差值。

S105，获取第二目标转速与目标电机的实际转速之间的转速差值，并将转速差值输入至速度调节器得到目标电流。

S106，获取目标电流与目标电机的实际电流之间的电流差值并将电流差值输入至电流调节器得到目标电压。

S107，基于目标电压控制目标电机带动目标部件运动。

S108，判断对目标部件进行重力跌落抑制是否完成。如果是，执行步骤S109；如果否，执行步骤S111。

S109，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值。

S110，基于初始增益值控制目标电机带动目标部件运动。

S111，维持位置环增益不变。

综上所述，根据本发明实施例的跌落抑制方法，响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值，基于调整后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时，对目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值。由此，该方法能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

对应上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质。

本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述的跌落抑制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的跌落抑制方法，能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

对应上述实施例，本发明还提出了一种伺服驱动器。

如图6所示，本发明实施例的伺服驱动器200可包括：存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的程序，处理器220执行程序时，实现上述的跌落抑制方法。

根据本发明实施例的伺服驱动器，通过执行上述的跌落抑制方法，能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

对应上述实施例，本发明还提出了一种伺服控制系统。

如图7所示，本发明实施例的伺服控制系统300可包括机器人310和上述的伺服驱动器200，机器人310可包括目标部件，目标部件为机械臂。

根据本发明实施例的伺服控制系统，通过包括机器人和上述的伺服驱动器，能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

对应上述实施例，本发明还提出了一种跌落抑制装置。

如图8所示，本发明实施例的跌落抑制装置100包括：调节模块110和控制模块120。

其中，调节模块110用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值。控制模块120用于基于增大后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时，对目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值。

根据本发明的一个实施例，调节模块110将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值，具体用于：将初始增益值阶跃增大至目标增益值；或者，将初始增益值逐步增大至目标增益值。

根据本发明的一个实施例，控制模块120基于调整后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，具体用于：获取目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值；将位置差值输入至位置调节器得到第一目标转速；获取第一目标转速与调整后的位置环增益的乘积，得到第二目标转速；基于第二目标转速控制目标电机带动目标部件运动。

根据本发明的一个实施例，位置调节器为比例调节器。

根据本发明的一个实施例，控制模块120基于第二目标转速控制目标电机带动目标部件运动，具体用于：获取第二目标转速与目标电机的实际转速之间的转速差值；将转速差值输入至速度调节器得到目标电流；获取目标电流与目标电机的实际电流之间的电流差值；将电流差值输入至电流调节器得到目标电压；基于目标电压控制目标电机带动目标部件运动。

根据本发明的一个实施例，控制模块120将位置环增益由目标增益值恢复至初始增益值，具体用于：将目标增益值阶跃至初始增益值；或者，将目标增益值逐步减小至初始增益值。

根据本发明的一个实施例，控制模块120还用于：获取对目标部件进行重力跌落抑制的时长，在时长达到预设时长的情况下，确定对目标部件进行重力跌落抑制完成；或者，获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，在位置差值小于预设差值的情况下，确定对目标部件进行重力跌落抑制完成；或者，获取目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，在位置差值小于预设差值且持续预设时间的情况下，确定对目标部件进行重力跌落抑制完成。

需要说明的是，本发明实施例的跌落抑制装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的跌落抑制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的跌落抑制装置，调节模块用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，增大位置环增益，控制模块用于基于增大后的位置环增益控制目标电机带动目标部件运动，以在基于使能信号或抱闸释放信号释放目标部件时，对目标部件进行重力跌落抑制。由此，该装置能够减小部件在重力作用下的位置跌落，避免或者减弱了点头现象。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种跌落抑制方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值；

基于调整后的位置环增益控制目标电机带动所述目标部件运动，以在基于所述使能信号或抱闸释放信号释放所述目标部件时，对所述目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将所述位置环增益由所述目标增益值恢复至所述初始增益值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值，包括：

将所述初始增益值阶跃至目标增益值；或者，

将所述初始增益值逐步增大至所述目标增益值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于调整后的位置环增益控制目标电机带动所述目标部件运动，包括：

获取所述目标电机的目标位置与实际位置之间的位置差值；

将所述位置差值输入至位置调节器得到第一目标转速；

获取所述第一目标转速与所述调整后的位置环增益的乘积，得到第二目标转速；

基于所述第二目标转速控制所述目标电机带动所述目标部件运动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述位置调节器为比例调节器。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二目标转速控制所述目标电机带动所述目标部件运动，包括：

获取所述第二目标转速与所述目标电机的实际转速之间的转速差值；

将所述转速差值输入至速度调节器得到目标电流；

获取所述目标电流与所述目标电机的实际电流之间的电流差值；

将所述电流差值输入至电流调节器得到目标电压；

基于所述目标电压控制所述目标电机带动所述目标部件运动。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述位置环增益由所述目标增益值恢复至所述初始增益值，包括：

将所述目标增益值阶跃至所述初始增益值；或者，

将所述目标增益值逐步减小至所述初始增益值。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取对所述目标部件进行重力跌落抑制的时长，在所述时长达到预设时长的情况下，确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成；或者，

获取所述目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，在所述位置差值小于预设差值的情况下，确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成；或者，

获取所述目标部件的目标位置与实际位置之间的位置差值，在所述位置差值小于预设差值且持续预设时间的情况下，确定对所述目标部件进行重力跌落抑制完成。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7任一项所述的跌落抑制方法。

9.一种伺服驱动器，其特征在于，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程序，所述处理器执行所述程序时，实现根据权利要求1-7任一项所述的跌落抑制方法。

10.一种伺服控制系统，其特征在于，包括机器人和根据权利要求9所述的伺服驱动器，所述机器人包括目标部件，所述目标部件为机械臂。

11.一种跌落抑制装置，其特征在于，所述装置包括：

调节模块，用于响应于目标部件的使能信号或抱闸释放信号，将位置环增益由初始增益值调整为目标增益值；

控制模块，用于基于调整后的位置环增益控制目标电机带动所述目标部件运动，以在基于所述使能信号或抱闸释放信号释放所述目标部件时，对所述目标部件进行重力跌落抑制，并在重力跌落抑制完成时，将所述位置环增益由所述目标增益值恢复至所述初始增益值。