机械臂的控制方法、装置、设备、计算机介质及机械臂制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种机械臂的控制方法、装置、设备、计算机介质及机械臂，该控制方法包括：读取第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器的位置值，并获取第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号；根据第一单圈绝对值编码器的位置值和第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号，计算电机的输出轴的当前绝对位置或减速器的输出轴的当前转动角度；其中，扇区通过第一单圈绝对值编码器的过零点位置对应存储第二单圈绝对值编码器的若干个记录点，并根据若干个记录点划分得到。本机械臂的控制方法通过在电机的输出轴侧和减速器的输出轴侧采用低成本的单圈绝对值编码器方案，实现对机械臂位置的高精度检测。实现对机械臂位置的高精度检测。实现对机械臂位置的高精度检测。

【技术实现步骤摘要】
机械臂的控制方法、装置、设备、计算机介质及机械臂


[0001]本专利技术涉及机械臂
，特别涉及一种机械臂的控制方法、装置、设备、计算机介质及机械臂。

技术介绍

[0002]近年来，随着科学技术的快速发展，机械臂作为机器人的一个细分品类，其产品不断更新迭代，并被应用至医疗、教育、工业等众多领域。
[0003]现有机械臂的控制运行通常是采用电机驱动，如由底座、转台和大小臂组成的机械臂，其对应设置有转台驱动电机、大臂驱动电机和小臂驱动电机；又如关节型机械臂，其各关节均配置有关节电机。在机械臂断电重启或拖动示教等过程中，通常需要获取机械臂运行的绝对位置信息。
[0004]目前在电机的减速器输出轴侧采用编码器（磁编或光编）的检测方案，由于受成本的要求限制，通常采用的低分辨率编码器，导致测得的机械臂的位置信息不够精准，影响机械臂的使用性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提出一种机械臂的控制方法，旨在解决目前电机的减速器侧采用低成本的低分辨率编码器方案，对机械臂的位置检测精度低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种机械臂的控制方法，机械臂包括电机、减速器、第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器，电机的输出轴与减速器的输入轴连接，第一单圈绝对值编码器用于检测电机的输出轴的位置信息，第二单圈绝对值编码器用于检测减速器的输出轴的位置信息；控制方法包括：读取第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器的位置值，并获取第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号；根据第一单圈绝对值编码器的位置值和第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号，计算电机的输出轴的当前绝对位置或减速器的输出轴的当前转动角度；其中，扇区通过第一单圈绝对值编码器的过零点位置对应存储第二单圈绝对值编码器的若干个记录点，并根据若干个记录点划分得到；扇区号对若干个扇区依序设定得到。
[0007]其中，读取第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器的位置值，并获取第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号的步骤包括：在第二单圈绝对值编码器的位置值处于某个记录点的附近区域时，判断第一单圈绝对值编码器的位置值是否处于零点右边；若是，则第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为当前记录点所对应扇区的扇区号加1；若否，则第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为当前记录点所对应扇区的扇区号；
其中，记录点的附近区域为记录点左右两侧的预设扇形区域。
[0008]其中，读取第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器的位置值，并获取第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号的步骤还包括：在第二单圈绝对值编码器的位置值处于相邻两个记录点的中间区域时，判断左边的记录点所对应扇区的扇区号是否小于最大扇区号；若是，则第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为左边的记录点所对应扇区的扇区号加1；若否，则第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号等于0；其中，相邻两个记录点的中间区域为相邻两个记录点之间、除各自附近区域以外的扇形区域。
[0009]其中，根据第一单圈绝对值编码器的位置值和第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号，计算电机的输出轴的当前绝对位置或减速器的输出轴的当前转动角度的步骤包括：按以下公式计算电机的输出轴的当前绝对位置：q＝s*m+x；其中，q为电机的输出轴的当前绝对位置，s为扇区号，m为第一单圈绝对值编码器的分辨率，x为第一单圈绝对值编码器的位置值。
[0010]其中，根据第一单圈绝对值编码器的位置值和第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号，计算电机的输出轴的当前绝对位置或减速器的输出轴的当前转动角度的步骤包括：按以下公式计算减速器的输出轴的当前转动角度：α= s*360
º
/n+θ/i；其中，α为减速器的输出轴的当前转动角度，s为扇区号，n为扇区数，θ为第一单圈绝对值编码器的角度值，i为减速比。
[0011]本专利技术还提出一种机械臂的控制装置，机械臂包括电机、减速器、第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器，电机的输出轴与减速器的输入轴连接，第一单圈绝对值编码器用于检测电机的输出轴的位置信息，第二单圈绝对值编码器用于检测减速器的输出轴的位置信息；控制装置包括：执行模块，用于读取第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器的位置值，并获取第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号；计算模块，用于根据第一单圈绝对值编码器的位置值和第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号，计算电机的输出轴的当前绝对位置或减速器的输出轴的当前转动角度；其中，扇区通过第一单圈绝对值编码器的过零点位置对应存储第二单圈绝对值编码器的若干个记录点，并根据若干个记录点划分得到；扇区号对若干个扇区依序设定得到。
[0012]其中，执行模块包括：第一判断单元，用于在第二单圈绝对值编码器的位置值处于某个记录点的附近区域时，判断第一单圈绝对值编码器的位置值是否处于零点右边；扇区号第一获取单元，用于在第一单圈绝对值编码器的位置值处于零点右边时，
则第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为当前记录点所对应扇区的扇区号加1；扇区号第二获取单元，用于在第一单圈绝对值编码器的位置值不处于零点右边时，则第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为当前记录点所对应扇区的扇区号；其中，记录点的附近区域为记录点左右两侧的预设扇形区域。
[0013]其中，执行模块还包括：第二判断单元，用于在第二单圈绝对值编码器的位置值处于相邻两个记录点的中间区域时，判断左边的记录点所对应扇区的扇区号是否小于最大扇区号；扇区号第三获取单元，用于在左边的记录点所对应扇区的扇区号小于最大扇区号时，则第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为左边的记录点所对应扇区的扇区号加1；扇区号第四获取单元，用于在左边的记录点所对应扇区的扇区号不小于最大扇区号时，则第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号等于0；其中，相邻两个记录点的中间区域为相邻两个记录点之间、除各自附近区域以外的扇形区域。
[0014]其中，计算模块包括：第一计算单元，用于按以下公式计算电机的输出轴的当前绝对位置：q＝s*m+x；其中，q为电机的输出轴的当前绝对位置，s为扇区号，m为第一单圈绝对值编码器的分辨率，x为第一单圈绝对值编码器的位置值。
[0015]其中，计算模块包括：第二计算单元，用于按以下公式计算减速器的输出轴的当前转动角度：α= s*360
º
/n+θ/i；其中，α为减速器的输出轴的当前转动角度，s为扇区号，n为扇区数，θ为第一单圈绝对值编码器的角度值，i为减速比。
[0016]本专利技术还提出一种机械臂的控制设备，该控制设备包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序时实现前述任一项机械臂的控制方法的步骤。
[0017]本专利技术还提出一种计算机介质，计算机介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述任一项机械臂的控制方法的步骤。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂的控制方法，其特征在于，所述机械臂包括电机、减速器、第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器，所述电机的输出轴与所述减速器的输入轴连接，所述第一单圈绝对值编码器用于检测所述电机的输出轴的位置信息，所述第二单圈绝对值编码器用于检测所述减速器的输出轴的位置信息；所述控制方法包括：读取所述第一单圈绝对值编码器和所述第二单圈绝对值编码器的位置值，并获取所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号；根据所述第一单圈绝对值编码器的位置值和所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号，计算所述电机的输出轴的当前绝对位置或所述减速器的输出轴的当前转动角度；其中，所述扇区通过所述第一单圈绝对值编码器的过零点位置对应存储所述第二单圈绝对值编码器的若干个记录点，并根据若干个所述记录点划分得到；所述扇区号对若干个所述扇区依序设定得到。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述读取第一单圈绝对值编码器和所述第二单圈绝对值编码器的位置值，并获取所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号的步骤包括：在所述第二单圈绝对值编码器的位置值处于某个记录点的附近区域时，判断所述第一单圈绝对值编码器的位置值是否处于零点右边；若是，则所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为当前记录点所对应扇区的扇区号加1；若否，则所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为当前记录点所对应扇区的扇区号；其中，所述记录点的附近区域为记录点左右两侧的预设扇形区域。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述读取第一单圈绝对值编码器和所述第二单圈绝对值编码器的位置值，并获取所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号的步骤还包括：在所述第二单圈绝对值编码器的位置值处于相邻两个记录点的中间区域时，判断左边的记录点所对应扇区的扇区号是否小于最大扇区号；若是，则所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号为左边的记录点所对应扇区的扇区号加1；若否，则所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号等于0；其中，相邻两个记录点的中间区域为相邻两个记录点之间、除各自附近区域以外的扇形区域。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据第一单圈绝对值编码器的位置值和所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号，计算所述电机的输出轴的当前绝对位置或所述减速器的输出轴的当前转动角度的步骤包括：按以下公式计算所述电机的输出轴的当前绝对位置：q＝s*m+x；其中，q为电机的输出轴的当前绝对位置，s为扇区号，m为第一单圈绝对值编码器的分辨率，x为第一单圈绝对值编码器的位置值。
5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据第一单圈绝对值编码器的位置值和所述第二单圈绝对值编码器的位置值所在扇区的扇区号，计算所述电机的输出轴的当前绝对位置或所述减速器的输出轴的当前转动角度的步骤包括：按以下公式计算所述减速器的输出轴的当前转动角度：α＝s*360
º
/n+θ/i；其中，α为减速器的输出轴的当前转动角度，s为扇区号，n为扇区数，θ为第一单圈绝对值编码器的角度值，i为减速比。6.一种机械臂的控制装置，其特征在于，所述机械臂包括电机、减速器、第一单圈绝对值编码器和第二单圈绝对值编码器，所述电机的输出轴与所述减速器的输入轴连接，所述第一单圈绝对值编码器用于检测所述电机的输出轴的位置信息，所述第二单圈绝对值编码器用于检测所述减速器的输出轴的位置信息；所述控制装置包括：执行模块，用于读取所...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄飞飞，刘主福，姜宇，刘培超，
申请(专利权)人：深圳市越疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：