背隙误差补偿方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种背隙误差补偿的方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备，所述方法包括以下步骤：利用第一位移传感器获取电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取负载端的第二位移量；根据第一位移量与第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；根据背隙补偿值获取第一位移传感器的校准位移量。上述背隙误差补偿方法，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，利用电机端和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。

【技术实现步骤摘要】
背隙误差补偿方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备
本专利技术涉及误差补偿
，特别是涉及一种背隙误差补偿的方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备。
技术介绍
背隙(Backlash)即反向间隙，当电机通过传动机构驱动负载端进行往返运动时，由于制造误差等原因，传动机构比如丝杆和丝母之间存在反向间隙，在正转后变换成反转的时候，在一定的角度内，尽管丝杠转动，但丝母还要等间隙消除后才能运动，从而引入背隙误差，影响运动控制精度，因此需要对背隙误差进行补偿。传统的背隙误差补偿的方法一种是全闭环控制，使用负载端的位移传感器进行位置控制，从而消除背隙误差，但此类方法通常无法实现高精度和平稳控制；另外一种方法是将背隙直接测量出来，然后使用电机自带的位移传感器进行控制，将测量出来的背隙补偿到控制系统中，但由于背隙的影响因素较多且背隙的大小并不确定，所以此类方法实际应用意义不大。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种背隙误差补偿的方法、装置、系统、计算机设备及放射治疗设备，不仅能够有效地消除背隙误差，同时又可以实现高精度和平稳的位置控制。一种背隙误差补偿的方法，应用于电机通过传动机构驱动负载端运动的过程中，所述方法包括以下步骤：利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。上述背隙误差补偿的方法，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，利用电机端和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。在其中一个实施例中，所述根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值，包括：计算所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值；将所述差值与预设的背隙上限值进行比较，并将所述差值和所述背隙上限值两者中绝对值较小的作为所述背隙补偿值。在其中一个实施例中，所述方法还包括：对所述传动机构进行多次测量操作，以得到多个背隙测量值；所述背隙上限值大于所述多个背隙测量值的平均值，且小于所述多个背隙测量值的最大值。在其中一个实施例中，所述方法还包括：根据所述校准位移量，利用所述第一位移传感器对所述负载端进行位置控制。在其中一个实施例中，所述第一位移传感器为编码器，所述第二位移传感器为霍尔传感器。一种背隙误差补偿的装置，所述装置包括：位移量获取模块，用于利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；补偿值确定模块，用于根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；校准量获取模块，用于根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。上述背隙误差补偿的装置，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，利用电机端和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。在其中一个实施例中，所述补偿值确定模块包括：差值计算单元，用于将所述第一位移量与所述第二位移量进行相减运算得到两者的差值；补偿值选择单元，用于将所述差值与预设的背隙上限值进行比较，并选择所述差值和所述背隙上限值两者中绝对值较小的作为所述背隙补偿值。一种背隙误差补偿的系统，所述系统包括电机，负载端，传动机构，所述电机通过所述传动机构驱动所述负载端运动，所述系统还包括：第一位移传感器，设置在所述电机上，用于获取所述电机所输出的位移量；第二位移传感器，设置在所述负载端上，用于获取所述负载端的位移量；处理器，分别与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器通讯连接，用于根据相同预设时间内所述电机所输出的位移量和所述负载端的位移量获取背隙补偿值，并根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。上述背隙误差补偿的系统，通过将电机端和负载端的位移传感器结合使用，利用电机端和负载端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对负载端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。一种放射治疗设备，包括辐射源及用于产生适形辐射野的的多叶光栅，所述多叶光栅包括多个光栅叶片，光栅叶片在电机的驱动下沿着指定路径移动，其特征在于，还包括：第一位移传感器，设置在所述电机上，用于获取所述电机所输出的位移量；第二位移传感器，设置在所述光栅叶片上，用于获取所述光栅叶片的位移量；处理器，分别与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器通讯连接，用于根据相同预设时间内所述电机所输出的位移量和所述光栅叶片的位移量获取背隙补偿值，并根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。上述放射治疗设备，通过将电机端和光栅叶片端的位移传感器结合使用，利用电机端和光栅叶片端的位移量计算出校准位移量以进行实时背隙补偿，能够有效地消除背隙误差，同时通过电机端的位移传感器对光栅叶片端进行位置控制，可以达到较高的位置分辨率和较为平稳的控制。一种计算机设备，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计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任意一项方法的步骤。附图说明图1为一个实施例中背隙误差补偿方法的流程示意图；图2为一个实施例中背隙误差补偿装置的结构示意图；图3为图2中所示补偿值确定模块的结构示意图；图4为一个实施例中背隙误差补偿系统的结构示意图；图5为一个实施例中多叶光栅单元的结构示意图；图6为应用于图5实施例中的背隙误差补偿方法的具体流程示意图。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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。图1为一个实施例中的背隙误差补偿方法的流程示意图，如图1所示，一种背隙误差补偿的方法，应用于电机通过传动机构驱动负载运动的过程中，电机上设置有第一位移传感器，负载端上设置有第二位移传感器，上述背隙误差补偿方法包括以下步骤：步骤S102:利用第一位移传感器获取电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取负载端的第二位移量。具体地，第一位移传感器设置在电机上，第一位移传感器可以是编码器、霍尔传感器、电感传感器等位移传感器，电机端的位移传感器通常可以达到较高的位置分辨率，第一位移传感器测出电机端的第一位移量，第一位移量是电机控制负载端运动的指令位移量。第二位移传感器设置在负载端上，第二位移传感器可以是霍尔传感器、电感传感器、编码器等位移传感器，负载端由于空间等应用场所的限制，安装位移传感器比较困难，所以相较于电机端的第一位移传感器，设置在负载端的第二位移传感器的位置分辨率和精度较低，第二位移传感器测出负载端的第二位移量，第二位移量是负载端受电机驱动进行运动的实际位移量。步骤S104：根据第一位移量与第二位移量之间的差值确定背隙补偿值。具体地，由于系统中的传动机构存在背隙，所以当电机通过传动机构驱动负载端运动时，电机输出的指令位移量并不能驱动负载达到相同的实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背隙误差补偿的方法，应用于电机通过传动机构驱动负载端运动的过程中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。

【技术特征摘要】
1.一种背隙误差补偿的方法，应用于电机通过传动机构驱动负载端运动的过程中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值，包括：计算所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值；将所述差值与预设的背隙上限值进行比较，并将所述差值和所述背隙上限值两者中绝对值较小的作为所述背隙补偿值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述传动机构进行多次测量操作，以得到多个背隙测量值；所述背隙上限值大于所述多个背隙测量值的平均值，且小于所述多个背隙测量值的最大值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述校准位移量，利用所述第一位移传感器对所述负载端进行位置控制。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一位移传感器为编码器，所述第二位移传感器为霍尔传感器。6.一种背隙误差补偿的装置，其特征在于，所述装置包括：位移量获取模块，用于利用第一位移传感器获取所述电机所输出的第一位移量，利用第二位移传感器获取所述负载端的第二位移量；补偿值确定模块，用于根据所述第一位移量与所述第二位移量之间的差值确定背隙补偿值；校准量获取模块，用于根据所述背隙补偿值获取所述第一位移传感器的校准位移量。7.根据权利要求6所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟留住，马波琪，陈雨杰，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31