一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，该方法包括：基于分离罗拉的第一运动轨迹，获取运动轨迹的关键点，所述关键点包括倒转结束点，所述第一运动轨迹为预设模板运动轨迹；在混合驱动机构以第一工作模式工作时，对第一运动轨迹进行纵向分解，得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹，在混合驱动机构以第二工作模式工作时，对第一运动轨迹进行横向切分，以倒转结束点为界限拆分得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹；对第一分运动轨迹和第二分运动轨迹分别进行优化后分配给第一伺服电机和第二伺服电机，以驱动分离罗拉以第二运动轨迹运动。本发明专利技术实现伺服电机混合驱动分离罗拉，伺服电机运动性能更佳。伺服电机运动性能更佳。伺服电机运动性能更佳。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法


[0001]本专利技术涉及分离罗拉驱动
，具体涉及一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法。

技术介绍

[0002]为实现棉纤维丛分离结合工艺，分离罗拉传动机构的运动规律为倒转、正转、基本静止。目前采用连杆机构和行星轮系的组合机构的方法运动轨迹可调性差，且在高速时振动大。传统机构运动规律曲线并非分离结合过程中最佳工艺曲线。轨迹规划的目的是在满足工艺的前提下，使分离罗拉运动曲线具有更好的运动学特性和动力学特性。目前对分离罗拉运动轨迹研究主要有：以变速连杆机构作为差动轮系的输入机构，规划的轨迹和传统机构轨迹近似相同，但是采用两个变速连杆机构使传动复杂化，且不便于调整轨迹；设计采用双伺服电机驱动的差动轮系机构，对运动位移采用非线性优化函数优化，但是该位移曲线复杂，由于伺服电机自身性能的限制，并非任意的轨迹曲线都能实现。所以对混合驱动机构进行轨迹特性研究是非常必要的。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，通过分析分离结合过程中的工艺，得到分离罗拉运动的位移关键点，并设计差动轮系，根据差动轮系的运动规律提出第一工作模式和第二工作模式下的不同驱动方案，并规划出两种驱动方式对应的位移曲线。
[0004]具体的，本专利技术的一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，所述混合驱动机构包括第一伺服电机和第二伺服电机，所述驱动方法包括：
[0005]基于分离罗拉的第一运动轨迹，获取运动轨迹的关键点，所述关键点包括倒转结束点，所述第一运动轨迹为预设模板运动轨迹；
[0006]在混合驱动机构以第一工作模式工作时，对第一运动轨迹进行纵向分解，得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹，在混合驱动机构以第二工作模式工作时，对第一运动轨迹进行横向切分，以倒转结束点为界限拆分得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹；
[0007]对第一分运动轨迹和第二分运动轨迹分别进行优化后分配给第一伺服电机和第二伺服电机，以驱动分离罗拉以第二运动轨迹运动。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述对第一运动轨迹进行纵向分解，得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹，包括：
[0009]在混合驱动机构以第一工作模式工作时，对第一运动轨迹的位移
‑
分度曲线上每个分度上的位移分解成第一分运动轨迹位移和第二分运动轨迹位移；
[0010]得到全部分度上的第一分运动轨迹和第二分运动轨迹。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述对第一分运动轨迹和第二分运动轨迹分别进行优化，包括：
[0012]在混合驱动机构以第一工作模式工作时：
[0013]获取第一分运动轨迹和第二分运动轨迹上的所述关键点，生成第一分运动轨迹关键点坐标集和第二分运动轨迹关键点坐标集；
[0014]基于第一分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第一分运动轨迹，基于第二分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第二分运动轨迹。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述基于第一分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第一分运动轨迹，基于第二分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第二分运动轨迹，采用三次样条插值法。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述采用三次样条插值法拟合优化第一分运动轨迹，包括：
[0017]遍历第一分运动轨迹上点的曲率，根据曲率变化对第一分运动轨迹进行分段；
[0018]对于分段运动轨迹提取曲线特征参数，基于曲线特征参数通过插值点预测模型获取所述分段运动轨迹上在所述关键点基础上待补充的子关键点数量；
[0019]基于每个分段运动轨迹上的待补充的子关键点数量，通过粒子群算法确定每个子关键点在每个分段运动轨迹上的位置；
[0020]基于每个分段运动轨迹上的原有关键点和补充后的子关键点进行三次样条插值法。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述对第一运动轨迹进行横向切分，以倒转结束点为界限拆分得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹，包括：
[0022]在混合驱动机构以第二工作模式工作时，对第一运动轨迹的位移
‑
分度曲线以倒转结束点对应的分度的左、右两侧的位移
‑
分度曲线分别作为第一分运动轨迹和第二分运动轨迹。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述基于第一分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第一分运动轨迹，基于第二分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第二分运动轨迹，采用s加减速曲线算法。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述采用s加减速曲线算法拟合优化第一/二分运动轨迹，包括：
[0025]基于第一分运动轨迹关键点坐标集的最后一个关键点和第二分运动轨迹关键点坐标集的第一个关键点的坐标点中点为中心位置，将中心位置右侧m个关键点坐标添加到第一分运动轨迹关键点坐标集中，将中心位置左侧n个关键点坐标添加到第二分运动轨迹关键点坐标集中，得到具有m+n个重合关键坐标点的第一分运动轨迹关键点坐标集和第二分运动轨迹关键点坐标集；
[0026]基于具有m+n个重合关键坐标点的第一分运动轨迹关键点坐标集采用s加减速曲线算法拟合第一分运动轨迹，基于具有m+n个重合关键坐标点的第二分运动轨迹关键点坐标集采用s加减速曲线算法拟合第二分运动轨迹；
[0027]基于拟合的第一分运动轨迹中m+n个重合关键点中的前a个重合关键点位置对拟合的第二分运动轨迹中的前a个关键点位置进行优化，a小于等于m+n；
[0028]基于第二分运动轨迹中的前a个关键点的优化后的位置参数，重新采用s加减速曲线算法拟合具有m+n个重合关键坐标点的第二分运动轨迹。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述基于拟合的第一分运动轨迹中m+n个重合关键点中的前a个重合关键点位置对拟合的第二分运动轨迹中的前a个关键点位置进行优化，包括：
[0030]基于拟合的第一分运动轨迹中m+n个重合关键点中的前a个重合关键点中的前b个重合关键点的坐标位置替换拟合的第二分运动轨迹中的前a个重合关键点中的前b个重合关键点的坐标位置；
[0031]对于拟合的第二分运动轨迹中的后a
‑
b个重合关键点的坐标位置保持不变。
[0032]在一种可能的实现方式中，所述基于拟合的第一分运动轨迹中m+n个重合关键点中的前a个重合关键点位置对拟合的第二分运动轨迹中的前a个关键点位置进行优化，包括：
[0033]基于拟合的第一分运动轨迹中m+n个重合关键坐标点中的前a个重合关键点中的前b个重合关键点的坐标位置替换拟合的第二分运动轨迹中的前a个重合关键点中的前b个重合关键点的坐标位置；
[0034]基于拟合的第一分运动轨迹中m+n个重合关键坐标点中的前a个重合关键点中的后a
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b个重合关键点的坐标位置和拟合的第二分运动轨迹中的前a个重合关键点中的后a
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b个重合关键点的坐标位置进行均值融合，获取第二分运动轨迹中m+n个重合关键点中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，所述混合驱动机构包括第一伺服电机和第二伺服电机，其特征在于，包括：基于分离罗拉的第一运动轨迹，获取运动轨迹的关键点，所述关键点包括倒转结束点，所述第一运动轨迹为预设模板运动轨迹；在混合驱动机构以第一工作模式工作时，对第一运动轨迹进行纵向分解，得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹，在混合驱动机构以第二工作模式工作时，对第一运动轨迹进行横向切分，以倒转结束点为界限拆分得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹；对第一分运动轨迹和第二分运动轨迹分别进行优化后分配给第一伺服电机和第二伺服电机，以驱动分离罗拉以第二运动轨迹运动。2.根据权利要求1所述的一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，其特征在于，所述对第一运动轨迹进行纵向分解，得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹，包括：在混合驱动机构以第一工作模式工作时，对第一运动轨迹的位移
‑
分度曲线上每个分度上的位移分解成第一分运动轨迹位移和第二分运动轨迹位移；得到全部分度上的第一分运动轨迹和第二分运动轨迹。3.根据权利要求2所述的一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，其特征在于，所述对第一分运动轨迹和第二分运动轨迹分别进行优化，包括：在混合驱动机构以第一工作模式工作时：获取第一分运动轨迹和第二分运动轨迹上的所述关键点，生成第一分运动轨迹关键点坐标集和第二分运动轨迹关键点坐标集；基于第一分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第一分运动轨迹，基于第二分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第二分运动轨迹。4.根据权利要求3所述的一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，其特征在于，所述基于第一分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第一分运动轨迹，基于第二分运动轨迹关键点坐标集拟合优化第二分运动轨迹，采用三次样条插值法。5.根据权利要求4所述的一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，其特征在于，所述采用三次样条插值法拟合优化第一分运动轨迹，包括：遍历第一分运动轨迹上点的曲率，根据曲率变化对第一分运动轨迹进行分段；对于分段运动轨迹提取曲线特征参数，基于曲线特征参数通过插值点预测模型获取所述分段运动轨迹上在所述关键点基础上待补充的子关键点数量；基于每个分段运动轨迹上的待补充的子关键点数量，通过粒子群算法确定每个子关键点在每个分段运动轨迹上的位置；基于每个分段运动轨迹上的原有关键点和补充后的子关键点进行三次样条插值法。6.根据权利要求1所述的一种基于混合驱动机构的分离罗拉驱动方法，其特征在于，所述对第一运动轨迹进行横向切分，以倒转结束点为界限拆分得到第一分运动轨迹和第二分运动轨迹，包括：在混合驱动机构以第二工作模式工作时，对第一运动轨迹的位移
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分度曲线以倒转结束点对应的分度的左、右两侧的位移
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分度曲线分别作为第一分运动轨迹和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延蒙，孟凡文，秦鹏，谢云叶，
申请(专利权)人：济宁职业技术学院，
类型：发明
国别省市：