磁编码器、机器人关节及磁编码器的标定方法技术

技术编号:21948228 阅读:40 留言:0更新日期:2019-08-24 16:14
本发明专利技术提供了一种磁编码器、机器人关节及磁编码器的标定方法,所述磁编码器的设计方案中,将磁编码器设计为包括第一径向磁环和第二径向磁环,第一径向磁环包括一对磁极,第二径向磁环包括至少两对磁极,第二径向磁环与第一径向磁环共轴;在磁环固定部件相对磁场传感器固定部件旋转时,带动第一径向磁环和第二径向磁环相对第一磁场传感器和第二磁场传感器的旋转,第一磁场传感器和第二磁场传感器分别感测第一径向磁环和第二径向磁环的磁场数据。由于第二径向磁环具有至少两对磁极,使得第二径向磁环可产生与磁极对数个周期信号,从而提高第二磁场传感器的读数的分辨率,进而实现对磁编码器的分辨率提高。

Calibration Method of Magnetic Encoder, Robot Joint and Magnetic Encoder

【技术实现步骤摘要】
磁编码器、机器人关节及磁编码器的标定方法
本专利技术涉及机器人
,特别涉及一种磁编码器、机器人关节及磁编码器的标定方法。
技术介绍
机器人及自动化装备有着广阔的应用市场,以机器人为例,机器人技术作为先进制造技术的典型代表,是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备。其中,机器人一般都具有旋转底座,旋转底座的作用是带动机器人的机械手进行轴向圆周运动。其中,旋转底座外一般连接有导线,而当旋转底座进行轴向圆周运动时容易因为缠绕导线而影响机械手进行轴向圆周运动,那么就需要设置旋转编码器来控制轴向圆周运动只能够在一定旋转角度范围内转动,从而实现防缠线。现有的旋转编码器主要分为光电式编码器、电容式编码器以及磁编码器等。其中,磁编码器由于其体积小、工作稳定等优点,在对体积要求较高的机器人等行业应用越来越广泛。然而磁编码器由于其工作原理限制,其分辨率通常只有单圈14-15位,难以满足高精度的需求。针对现有技术中磁编码器存在的不足,本领域技术人员一直在寻找解决的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁编码器、机器人关节及磁编码器的标定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁编码器,其特征在于,包括:磁环固定部件、固定于所述磁环固定部件上的第一径向磁环和第二径向磁环、磁场传感器固定部件、以及固定于所述磁场传感器固定部件上的第一磁场传感器和第二磁场传感器;其中,所述第一径向磁环包括一对磁极,所述第二径向磁环包括至少两对磁极,所述第二径向磁环与所述第一径向磁环共轴;所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器分别对应朝向所述第一径向磁环和所述第二径向磁环;所述磁环固定部件相对所述磁场传感器固定部件旋转时,所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器分别感测所述第一径向磁环和所述第二径向磁环的磁场数据。

【技术特征摘要】
1.一种磁编码器,其特征在于,包括:磁环固定部件、固定于所述磁环固定部件上的第一径向磁环和第二径向磁环、磁场传感器固定部件、以及固定于所述磁场传感器固定部件上的第一磁场传感器和第二磁场传感器;其中,所述第一径向磁环包括一对磁极,所述第二径向磁环包括至少两对磁极,所述第二径向磁环与所述第一径向磁环共轴;所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器分别对应朝向所述第一径向磁环和所述第二径向磁环;所述磁环固定部件相对所述磁场传感器固定部件旋转时,所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器分别感测所述第一径向磁环和所述第二径向磁环的磁场数据。2.如权利要求1所述的磁编码器,其特征在于,所述第一径向磁环相对所述第一磁场传感器转动一个周期,所述第一磁场传感器的读数变化范围是0~(215-1)。3.如权利要求2所述的磁编码器,其特征在于,所述第二径向磁环相对所述第二磁场传感器转动一个周期,所述第二磁场传感器的读数变化范围是0~(215+N-1-1),其中,N为所述第二径向磁环中的磁极对数,N≥2。4.如权利要求1所述的磁编码器,其特征在于,还包括:单片机,所述单片机分别与所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器连接,以读取所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器读取的数据,并存储磁编码器的标定数值。5.如权利要求1所述的磁编码器,其特征在于,所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器均包括两个由巨磁电阻组成的全桥电路,且两个全桥电路互相垂直。6.如权利要求1所述的磁编码器,其特征在于,所述第一磁场传感器和所述第二磁场传感器均采用英飞凌TLE5012芯片。7.一种机器人关节,其特征在于,包括如权利要求1~6中任一项所述的磁编码器、以及与所述磁编码器连接的电机编码器。8.一种如权利要求1~6中任一项所述的磁编码器的标定方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:记录磁环固定部件相对磁场传感器固定部件旋转一个周期过程中,第一磁场传感器产生的一个周期信号的数据、第二磁场传感器产生的N个周期信号的数据、以及在第二磁场传感器产生的周期信号跳变时第一磁场传感器的所有读取数据(Index),其中,N为第二径向磁环中的磁极对数;S2:将第一磁场传感器产生的一个周期信...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹俊亮
申请(专利权)人:上海岭先机器人科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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