具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明提供的抓取系统结构示意图，图2是本发明提供的永磁电磁混合悬浮的抓取系统的电磁铁与距离感受器的位置关系示意图；如图1-2所示，该抓取系统运用本发明提供的永磁电磁混合悬浮的抓取方法，通过抓取部1无接触抓取位于抓取部1正下方的待抓取物体2，所述抓取部1包括：距离感受器11、悬浮控制器12、功率放大电路13、电磁铁14、设定值调整器15和抓取控制器16。其中，电磁铁14设置在抓取部1的下端面，所述待抓取物体2的上端面设置有永磁体21，且电磁铁14与永磁体21位置相对，所述待抓取物体2用于承载需要运送的物品，可设置为具有容纳空间的圆形、矩形等形状。所述抓取部1与第一电机3连接，通过第一电机3的运作实现竖直方向的上下运动，并且第一电机3设置在支撑杆4上，能够在牵引机构(未示出)提供的牵引力作用下沿支撑杆4往复运动；同理，所述待抓取物体2通过第二电机5的运作实现竖直方向的上下运动，并且第二电机5固定设置在支撑架6上。具体地，通过设置与第二电机5连接的托盘7，并将待抓取物体2放置于托盘7的上表面，通过第二电机5的运作实现托盘7及待抓取物体2在竖直方向的上下运动。当需要减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离时，通过启动第一电机3以匀速降低抓取部1的高度和/或通过启动第二电机5以匀速升高待抓取物体2的高度，以匀速减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离。另外，所述距离感受器11设置在电磁铁14的下端面与悬浮控制器12和抓取控制器16电性连接，悬浮控制器12与功率放大电路13、设定值调整器15和抓取控制器16电性连接，功率放大电路13与电磁铁14以及供电电源电性连接。距离感受器11用于测量抓取部1与待抓取物体2之间的距离；悬浮控制器12用于产生调节电磁铁14中励磁电流的控制信号；功率放大电路13根据控制信号产生对应方向及大小的励磁电流；设定值调整器15用于调整距离设定值；抓取控制器16用于比较距离实测值与距离设定值，以判断抓取的状态，还用于控制第一电机3和第二电机5的启动和停止。

图3是本发明提供的永磁电磁混合悬浮的抓取方法的流程图，如图3所示，所述方法包括：

步骤一、向电磁铁14提供初始恒定励磁电流；

具体地，向电磁铁14提供初始恒定励磁电流，可以通过悬浮控制器12控制功率放大电路13向电磁铁14提供初始恒定励磁电流，该初始恒定励磁电流可以为零或固定方向且绝对值较小。当电磁铁14的初始恒定励磁电流为零时，电磁铁14中的铁芯与待抓取物体2的永磁体21之间能够产生永磁吸力，且随着抓取部1与待抓取物体2之间的距离减小，永磁吸力逐渐增大并能够克服待抓取物体2的重力，使待抓取物体2脱离托盘7并迅速抬升。当电磁铁14的初始恒定励磁电流为固定方向且绝对值较小时，电磁铁14与永磁体21之间能够产生电磁力(电磁吸力或电磁斥力)；特别地，当电磁铁14中励磁电流的方向为正时，电磁铁14与永磁体21之间产生电磁吸力；当电磁铁14中励磁电流的方向为负时，电磁铁14与永磁体21之间产生电磁斥力；并且，由于初始恒定励磁电流的绝对值较小，当抓取部1与待抓取物体2间距离足够小时，永磁吸力能够克服待抓取物体2的重力及电磁力，使待抓取物体2脱离托盘7并迅速抬升。

进一步地，若电磁铁14的初始恒定励磁电流为零，利用永磁吸力克服重力，能够减少抓取过程中的能耗；在待抓取物体2迅速抬升过程中，电磁铁14接通电流的时间短、耗电量低，大大减小电磁铁14发热问题，能够提高电磁铁14的使用寿命。

步骤二、按照预设采样时刻获取抓取部1与待抓取物体2之间的距离实测值，并调整距离设定值，将每一预设采样时刻的距离实测值与该预设采样时刻对应的距离设定值进行比较：

若距离实测值大于对应的距离设定值，启动第一电机3和/或第二电机5以匀速减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离，直至距离实测值减小至小于或等于距离设定值，停止第一电机3和第二电机5；

具体地，通过距离感受器11按照预设采样时刻获取抓取部1与待抓取物体2之间的距离实测值，并且，所述距离感受器11可以设置为一个或者多个，并且间隔设置在抓取部1的下端面，用于检测抓取部1与待抓取物体2之间的距离实测值；距离感受器11可以采用激光距离感受器或霍尔元件。

更进一步地，获取距离实测值具体为：通过距离感受器11输出表征距离实测值的电压信号或者电流信号，且距离实测值与电压信号(或电流信号)之间存在一一对应关系，例如距离越近(或越远)，电压信号(或电流信号)越大。另外，该电压信号(或电流信号)与距离存在线性和非线性两种关系。当电压信号(或电流信号)与距离为线性关系时(例如激光距离感受器)，距离实测值与电压信号(或电流信号)之间的转化函数为直线；当电压信号(或电流信号)与距离为非线性关系时(例如霍尔元件)，距离实测值与电压信号(或电流信号)之间的转化函数为曲线。

具体地，所述距离设定值可以通过设定值调整器15进行实时调整或按预设时间间隔调整。若采用实时调整距离设定值的方式，在每个采样周期均要根据距离理论值调整当前的距离设定值，所述距离理论值为若干采样周期(5～20个采样周期)后的抓取部与待抓取物体之间的距离预测值；若采用按预设时间间隔调整距离设定值的方式，则距离设定值在每经过一个完整的预设时间间隔(包含5～100个采样周期，且每个采样周期为1～20ms)后才进行调整。

具体地，在每一个预设采样时刻，距离感受器11测量得到抓取部1与待抓取物体2之间的距离实测值并传递给抓取控制器16，抓取控制器16将该距离实测值与该预设采样时刻对应的距离设定值进行比较，若距离实测值大于该预设采样时刻对应的距离设定值，则启动第一电机3和/或第二电机5以匀速减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离；直至距离实测值减小至小于或等于距离设定值，此时，待抓取物体2所受磁场吸力大于重力，待抓取物体2脱离托盘7并迅速抬升，立即停止第一电机3和第二电机5。

更进一步地，所述启动第一电机3和/或第二电机5以匀速减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离，包括：

通过抓取控制器16启动第一电机3以匀速降低抓取部1的高度和/或通过抓取控制器16启动第二电机5以匀速升高待抓取物体2的高度，以匀速减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离。第一电机3和第二电机5可以对应替换成气缸、电缸等。

步骤三、基于距离实测值与距离设定值的差值调节电磁铁14中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部1与待抓取物体2之间的磁场力，实现磁悬浮抓取。

具体地，图4是本发明提供的永磁电磁混合悬浮的抓取方法的主动悬浮控制原理示意图，如图4所示，悬浮控制器12基于距离实测值与距离设定值的差值依照控制算法产生相应的控制信号并传递至功率放大电路13，功率放大电路13根据控制信号调节电磁铁14中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部1与待抓取物体2之间的磁场力，使待抓取物体2稳定悬浮在距离设定值所对应的位置上，实现磁悬浮抓取。例如：当环境扰动导致距离实测值大于距离设定值时，悬浮控制器12将对应调整电磁铁14中励磁电流，从而增大电磁铁14与永磁体21之间的磁场吸力，并抬升待抓取物体2，从而降低距离实测值，反之亦然。

在另一实施方式中，所述方法还包括：在实现磁悬浮抓取后，通过控制抓取部1在水平和竖直方向的运动，对待抓取物体2进行运输，并在运输过程中继续上述步骤四中的主动悬浮控制。

所述悬浮控制器12可以采用模拟控制电路或数字控制程序；具体地，所述悬浮控制器12可以采用模拟控制电路，通过PID(Proportional Integral Derivative，比例积分导数)闭环控制实现；也可以采用数字控制程序，依靠单片机高频获取距离实测值的信号，采取多样化的控制算法，生成对应的控制信号并传递至功率放大电路13，功率放大电路13根据控制信号调节电磁铁14中励磁电流的方向和大小，具体地，包括采用模糊控制算法和预测控制算法。

所述功率放大电路13可以实现电流的放大偏置、正向放大或者反向放大，从而改变所述电磁铁14中励磁电流的方向和大小，功率放大电路13集成在电路板上。在另一种实施方式中，还可以设置H桥电路，通过H桥电路即可实现励磁电流方向的改变，之后再通过功率放大电路13实现励磁电流大小的改变；更进一步地还可以通过换向器、继电器、开关等方式实现对电流方向的控制。

本发明第二方面提供一种永磁电磁混合悬浮的抓取装置，用于通过抓取部无接触抓取位于抓取部正下方的待抓取物体，所述抓取部的下端面固定设置有电磁铁，所述待抓取物体的上端面固定设置有永磁体，所述抓取部能够通过第一电机实现竖直方向的上下运动，所述待抓取物体能够通过第二电机实现竖直方向的上下运动，包括：

励磁电流给定模块，用于向电磁铁提供初始恒定励磁电流；

获取模块，用于获取抓取部与待抓取物体之间的距离实测值；

调整模块，用于调整距离设定值；

比较模块，用于将距离实测值与距离设定值进行比较，并输出比较结果：

电机控制模块，用于根据比较模块输出的比较结果控制第一电机和/或第二电机的启动和停止；以及

悬浮控制模块，用于基于距离实测值与距离设定值的差值调节电磁铁中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部与待抓取物体之间的磁场力。

进一步地，所述电机控制模块用于在距离实测值大于对应的距离设定值的情况下，启动第一电机和/或第二电机以匀速减小抓取部与待抓取物体之间的距离，直至距离实测值减小至小于或等于距离设定值，停止第一电机和第二电机；

所述悬浮控制模块用于在第一电机和第二电机停止后，基于距离实测值与距离设定值的差值调节电磁铁中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部与待抓取物体之间的磁场力。

上述的永磁电磁混合悬浮的抓取装置中的各个功能模块的具体限定可以参见上文中对于永磁电磁混合悬浮的抓取方法的限定，在此不再赘述。上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本发明实施方式还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本发明上述的永磁电磁混合悬浮的抓取方法。

实施例1

本实施例提供的永磁电磁混合悬浮的抓取方法，向电磁铁14提供的初始恒定励磁电流为零，在抓取的过程中，采用实时调整距离设定值的方式，即距离设定值在每个采样周期均调整，如图1-4所示，具体包括：

步骤一、通过悬浮控制器12控制功率放大电路13向电磁铁14提供的初始恒定励磁电流值为零，电磁铁14与永磁体21之间不产生电磁力，电磁铁14中的铁芯与待抓取物体2的永磁体21之间存在永磁吸力；

步骤二、通过距离感受器11按照预设采样时刻获取抓取部1与待抓取物体2之间的距离实测值，并将获取得到的距离实测值传输至抓取控制器16，并通过设定值调整器15实时调整距离设定值，抓取控制器16将每一预设采样时刻的距离实测值与该预设采样时刻对应的距离设定值进行比较：

若距离实测值大于对应的距离设定值，启动第一电机3和/或第二电机5以匀速减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离(随着抓取部1与待抓取物体2的距离减小，抓取部1与待抓取物体2之间的永磁吸力逐渐增大)，直至距离实测值减小至小于或等于距离设定值，此时，待抓取物体2所受永磁吸力大于重力，待抓取物体2脱离托盘7并迅速抬升，则立即停止第一电机3和第二电机5；

步骤三、悬浮控制器12基于距离实测值与距离设定值的差值依照控制算法产生相应的控制信号并传递至功率放大电路13，功率放大电路13根据控制信号调节电磁铁14中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部1与待抓取物体2之间的磁场力，实现磁悬浮抓取(电磁铁14产生电磁斥力，以抵消部分电磁铁14的铁芯与待抓取物体2的永磁体21之间的永磁吸力，使待抓取物体2受力平衡)。

在抓取过程中，通过设定值调整器15实时调整距离设定值的具体过程为：设定值调整器15读取距离理论值，基于距离理论值更新距离设定值；其中，所述距离理论值为当前采样时刻在若干采样周期(5～20个采样周期)后的抓取部与待抓取物体之间的距离预测值。

具体地，由于抓取部1与待抓取物体2之间的距离匀速变化，可以得出距离为时间的减函数(y＝b-at，其中，b为距离初始值，a为变化率)，通过该减函数可以计算未来某采样时刻抓取部1与待抓取物体2之间的距离预测值，作为对应采样时刻的距离理论值。更具体地，以当前的采样时刻为例：基于该减函数可以计算出5个采样周期之后的距离预测值，并将该距离预测值作为当前的采样时刻的距离理论值以更新距离设定值，从而计算出每一采样时刻对应的距离预测值。对于距离信号为非线性的情况，通过反复实验，可以建立距离与时间的非线性减函数，从而将若干(5～20个)采样周期后的距离预测值设置为距离理论值，以更新距离设定值。

图5是本发明实施例1提供的距离实测值、距离设定值和电流值之间的变化关系示意图，图6是本发明实施例1提供的距离实测值和距离设定值之间的部分变化关系示意图；如图5-6所示，在另一种实施方式中，将若干采样周期后的距离理论值作为当前采样时刻的距离设定值，从而得到每个采样时刻对应的距离设定值。

在另一种实施方式中，步骤一还包括：初始化距离设定值；具体地，向电磁铁14提供初始恒定励磁电流的同时，启动第一电机3和/或第二电机5，使得抓取部1与待抓取物体2之间的距离匀速减小，通过距离感受器11连续获取若干(3～5个)采样时刻对应的距离实测值，由此来确定距离理论值随时间的减函数，从而初始化距离设定值。

实施例2

本实施例提供的永磁电磁混合悬浮的抓取方法，向电磁铁14提供的初始恒定励磁电流为零，在抓取的过程中，距离设定值只设置一套且按预设时间间隔进行调整，即距离设定值在每个时间间隔的第一个采样周期进行调整，如图1-4所示，具体包括：

步骤一、通过悬浮控制器12控制功率放大电路13向电磁铁14提供的初始恒定励磁电流值为零，电磁铁14与永磁体21之间不产生电磁力，电磁铁14中的铁芯与待抓取物体2的永磁体21之间存在永磁吸力；

步骤二、通过距离感受器11按照预设采样时刻实时获取抓取部1与待抓取物体2之间的距离实测值，并将获取得到的距离实测值传输至抓取控制器16，并通过设定值调整器15按预设时间间隔调整距离设定值(包括：按预设时间间隔获取距离计算值；基于获取的距离计算值更新距离设定值)，抓取控制器16将每一预设采样时刻的获取到的所述距离实测值与该预设采样时刻对应的距离设定值进行比较：

若距离实测值大于对应的距离设定值，则启动第一电机3和/或第二电机5以匀速减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离(随着抓取部1与待抓取物体2的距离减小，抓取部1与待抓取物体2之间的永磁吸力逐渐增大)，直至距离实测值减小至小于或等于距离设定值，此时，待抓取物体2所受永磁吸力大于重力，待抓取物体2脱离托盘7并迅速抬升，则立即停止第一电机3和第二电机5；

步骤三、悬浮控制器12基于距离实测值与距离设定值的差值依照控制算法产生相应的控制信号并传递至功率放大电路13，功率放大电路13根据控制信号调节电磁铁14中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部1与待抓取物体2之间的磁场力，实现磁悬浮抓取(电磁铁14产生电磁斥力，以抵消部分电磁铁14的铁芯与待抓取物体2的永磁体21之间的永磁吸力，使待抓取物体2受力平衡)。

其中，图7是本发明实施例2提供的距离实测值、距离设定值和电流值之间的变化关系示意图；图8是本发明实施例2提供的距离实测值和距离设定值之间的部分变化关系示意图，如图7-8所示；在抓取过程中，通过设定值调整器15按预设时间间隔调整距离设定值的具体过程为：

按预设时间间隔ΔT可以得到连续的时间间隔，每个时间间隔的长度均为ΔT，包含若干(5～100个)采样周期，每个时间间隔具有对应的距离计算值，即每个时间间隔具有对应的距离设定值，可以理解为距离设定值按预设时间间隔调整。

具体地，可以通过如下公式计算出每个时间间隔对应的距离计算值：

其中，i为自然数，且i≥3；y_sp0(t_i)为t_i时刻的距离计算值；y(t_i)为t_i时刻的距离实测值；y′(t_i)为t_i时刻的距离实测值随时间的变化率；t_i-1＝t_i-ΔT；t_i-2＝t_i-1-ΔT；ΔT为预设时间间隔；α为安全系数，且α≥1；β为安全常数，且β<0。

具体地，以图8中的第四个时间间隔和处于该时间间隔的第一个采样时刻t₄为例。在t₄时刻，需要通过公式计算出该时间间隔对应的距离计算值y_sp0(t₄)，作为该时间间隔的距离设定值。因此，设定值调整器15读取t₄时刻的距离实测值y(t₄)、t₃时刻的距离实测值y(t₃)和t₂时刻的距离实测值y(t₂)，并代入公式中，计算得到第四个时间间隔对应的距离计算值y_sp0(t₄)，作为t₄时刻的距离设定值；另外，在该时间间隔内，其余采样时刻沿用t₄时刻的距离计算值作为对应的距离设定值。

在另一种实施方式中，步骤一还包括：初始化距离设定值；具体地，向电磁铁14提供初始恒定励磁电流的同时，启动第一电机3和/或第二电机5；由于距离计算值的计算公式需要三个连续时间间隔的距离实测值，所以所述计算公式并不适用于最初的两个时间间隔；一般而言，待抓取物体2所受永磁吸力大于重力的情况并不会发生在最初的两个时间间隔，故可以套用以下简化计算公式计算得到距离计算值：

y_sp0(t_i)＝y(t_i)+β₀；其中，β₀<<β<0，i＝1或2。

实施例3

本实施例提供的永磁电磁混合悬浮的抓取方法，向电磁铁14提供的初始恒定励磁电流为零，在抓取的过程中，距离设定值设置两套，包括一号距离设定值和二号距离设定值、且按预设时间间隔交替进行调整，如图1-4所示，具体包括：

步骤一、通过悬浮控制器12控制功率放大电路13向电磁铁14提供的初始恒定励磁电流值为零，电磁铁14与永磁体21之间不产生电磁力，电磁铁14中的铁芯与待抓取物体2的永磁体21之间存在永磁吸力；

步骤二、通过距离感受器11按照预设采样时刻获取抓取部1与待抓取物体2之间的距离实测值，并将获取得到的距离实测值传输至抓取控制器16，并通过设定值调整器15按预设时间间隔交替调整一号距离设定值和二号距离设定值(包括：按预设时间间隔交替获取一号距离计算值和二号距离计算值；基于获取的一号距离计算值更新一号距离设定值，基于获取的二号距离计算值更新二号距离设定值)，抓取控制器16将每一预设采样时刻的距离实测值与该预设采样时刻对应的距离设定值进行比较：

若距离实测值大于对应的距离设定值(距离设定值为一号距离设定值或二号距离设定值)，启动第一电机3和/或第二电机5以匀速减小抓取部1与待抓取物体2之间的距离(随着抓取部1与待抓取物体2的距离减小，抓取部1与待抓取物体2之间的永磁吸力逐渐增大)，直至距离实测值减小至小于或等于距离设定值(距离设定值为一号距离设定值或二号距离设定值)，此时，待抓取物体2所受永磁吸力大于重力，待抓取物体2脱离托盘7并迅速抬升，则立即停止第一电机3和第二电机5；

步骤三、在距离实测值小于等于一号距离设定值的情况下，悬浮控制器12基于距离实测值与一号距离设定值的差值依照控制算法产生相应的控制信号并传递至功率放大电路13，功率放大电路13根据控制信号调节电磁铁14中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部1与待抓取物体2之间的磁场力，实现磁悬浮抓取(电磁铁14产生电磁斥力，以抵消部分电磁铁14的铁芯与待抓取物体2的永磁体21之间的永磁吸力，使待抓取物体2受力平衡)；或者在距离实测值小于等于二号距离设定值的情况下，悬浮控制器12基于距离实测值与二号距离设定值的差值依照控制算法产生相应的控制信号并传递至功率放大电路13，功率放大电路13根据控制信号调节电磁铁14中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部1与待抓取物体2之间的磁场力，实现磁悬浮抓取(电磁铁14产生电磁斥力，以抵消部分电磁铁14的铁芯与待抓取物体2的永磁体21之间的永磁吸力，使待抓取物体2受力平衡)。

其中，图9是本发明实施例3提供的距离实测值、距离设定值和电流值之间的变化关系示意图；图10是本发明实施例3提供的距离实测值和距离设定值之间的部分变化关系示意图，如图9-10所示，在图9中，距离实测值首先小于一号距离设定值，因此，在后续的时刻，不再调整一号距离设定值和二号距离设定值，并基于该一号距离设定值与距离实测值的差值，主动调节电磁铁14中励磁电流的方向和大小，以调整抓取部1与待抓取物体2之间的磁场力，实现磁悬浮抓取。

在抓取过程中，通过设定值调整器15按预设时间间隔交替调整一号距离设定值和二号距离设定值的具体过程为：

为便于区分，将一号距离设定值对应的时间间隔命名为一号时间间隔，将二号距离设定值对应的时间间隔命名为二号时间间隔，一号时间间隔和二号时间间隔的长度均为ΔT，均包含若干(5～100个)采样周期，相邻的一号时间间隔与二号时间间隔之间存在ΔT/2的重叠部分，可以理解为一号距离设定值和二号距离设定值按预设时间间隔ΔT交替调整，且二号距离设定值的调整比一号距离设定值的调整延后ΔT/2时间发生。每个一号时间间隔对应的一号距离计算值，即具有对应的一号距离设定值；每个二号时间间隔对应的二号距离计算值，即具有对应的二号距离设定值。

具体地，可以通过如下公式计算出每个一号时间间隔对应的一号距离计算值和每个二号时间间隔对应的二号距离计算值：

按照如下公式计算一号距离计算值：

其中，i为自然数，且i≥3；y_sp1(t_1,i)为t_1,i时刻的一号距离计算值；y(t_1,i)为t_1,i时刻的距离实测值；y′(t_1,i)为t_1,i时刻的距离实测值随时间的变化率；t_1,i-1＝t_1,i-ΔT；t_1,i-2＝t_1,i-1-ΔT；ΔT为预设时间间隔；α为安全系数，且α≥1；β为安全常数，且β<0。

按照如下公式计算二号距离计算值：

其中，i为自然数，且i≥3；y_sp2(t_2,i)为t_2,i时刻的二号距离计算值；y(t_2,i)为t_2,i时刻的距离实测值；y′(t_2,i)为t_2,i时刻的距离实测值随时间的变化率；t_2,i＝t_1,i+ΔT/2；t_2,i-1＝t_2,i-ΔT；t_2,i-2＝t_2,i-1-ΔT；ΔT为预设时间间隔；α为安全系数，且α≥1；β为安全常数，且β<0。

具体地，以图10中的第四个一号时间间隔和处于该时间间隔的第一个采样时刻t_1,4为例。在t_1,4时刻，需要通过公式计算出第四个一号时间间隔对应的一号距离计算值y_sp1(t_1,4)，作为该一号时间间隔的一号距离设定值。因此，设定值调整器15读取t_1,4时刻的距离实测值y(t_1,4)、t_1,3时刻的距离实测值y(t_1,3)和t_1,2时刻的距离实测值y(t_1,2)，并代入公式中，计算得到第四个一号时间间隔对应的一号距离计算值y_sp1(t_1,4)，作为t_1,4时刻的一号距离设定值；另外，在该一号时间间隔内，其余采样时刻沿用t_1,4时刻的一号距离计算值作为对应的一号距离设定值。从t_1,4时刻经过ΔT/2时间后，来到第四个二号时间间隔和处于该时间间隔的第一个采样时刻t_2,4，其中，t_2,4＝t_1,4+ΔT/2；在t_2,4时刻，需要通过公式计算出第四个二号时间间隔对应的二号距离计算值y_sp2(t_2,4)，作为该二号时间间隔的二号距离设定值。因此，设定值调整器15读取t_2,4时刻的距离实测值y(t_2,4)、t_2,3时刻的距离实测值y(t_2,3)和t_2,2时刻的距离实测值y(t_2,2)，并代入公式中，计算得到第四个二号时间间隔对应的二号距离计算值y_sp2(t_2,4)，作为t_2,4时刻的二号距离设定值；另外，在该二号时间间隔内，其余采样时刻沿用t_2,4时刻的二号距离计算值作为对应的二号距离设定值。

所述一号距离设定值与所述二号距离设定值交替调整的方式，可以确保在调整某一所述距离设定值的同时发生永磁吸力大于重力的情况，另一套距离设定值能够可靠备用，避免产生误判或漏判，保证抓取过程的准确性和稳定性。

在另一种实施方式中，步骤一还包括：初始化一号距离设定值和初始化二号距离设定值；具体地，向电磁铁14提供初始恒定励磁电流的同时，启动第一电机3和/或第二电机5，由于一号距离计算值和二号距离计算值的计算公式均需要三个连续时间间隔的距离实测值，所以所述计算公式并不适用于最初的两个时间间隔；一般而言，待抓取物体2所受永磁吸力大于重力的情况并不会发生在最初的两个时间间隔，故可以套用以下简化计算公式计算得到一号距离计算值：y_sp1(t_1,i)＝y(t_1,i)+β₀，其中，β₀<<β<0，i＝1或2；经过ΔT/2后，套用以下简化计算公式计算得到二号距离计算值：y_sp2(t_2,i)＝y(t_2,i)+β₀；其中，β₀<<β<0，i＝1或2。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。