电机及其控制方法、计算机可读存储介质以及机械装置

文档序号:453519 发布日期:2021-12-28 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 电机及其控制方法、计算机可读存储介质以及机械装置 (Motor, motor control method, computer-readable storage medium, and mechanical apparatus ) 是由 王文杰 林荣华 苏铁 于 2020-09-28 设计创作,主要内容包括:一种电机及其控制方法、计算机可读存储介质以及机械装置。电机用于驱动相互连接的第一连接件与第二连接件间的转动,电机的控制方法包括:接收对电机的控制力矩,并获取电机的当前力矩;当控制力矩与当前力矩不同时,根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。避免调节的过程中第一连接件与第二连接件间剧烈抖动、突然从平衡位置倒向一边等问题,不仅提升了用户的使用体验,还保障了用户的安全。(A motor, a control method thereof, a computer-readable storage medium, and a mechanical apparatus. The motor is used for driving the rotation between the first connecting piece and the second connecting piece which are connected with each other, and the control method of the motor comprises the following steps: receiving a control torque of the motor and acquiring the current torque of the motor; and when the control torque is different from the current torque, gradually adjusting the output torque of the motor according to the control torque and the current torque. The problems that the first connecting piece and the second connecting piece are violently shaken and suddenly fall to one side from the balance position in the adjusting process are solved, the use experience of a user is improved, and the safety of the user is guaranteed.)

电机及其控制方法、计算机可读存储介质以及机械装置

版权申明

本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或者该专利披露。

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域,具体涉及一种电机及其控制方法、计算机可读存储介质以及机械装置。

背景技术

电机可以用于驱动相互连接的连接件间的转动,例如,驱动机械臂间的转动、云台的轴臂间的转动等。大多数电机的输出力矩可以调节,然而在调节的过程中连接件可能会出现突然剧烈抖动、突然从平衡位置倒向一边等问题,不仅影响用户的使用体验,甚至危及用户安全。

发明内容

鉴于上述问题,提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电机的控制方法、计算机可读存储介质、电机以及机械装置。

根据本申请的第一个方面,提供了一种电机的控制方法,所述电机用于驱动相互连接的第一连接件与第二连接件间的转动,包括:接收对所述电机的控制力矩,并获取所述电机的当前力矩;当所述控制力矩与所述当前力矩不同时,根据所述控制力矩以及所述当前力矩逐渐调整所述电机的输出力矩。

根据本申请的第二个方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有指令,所述指令用于实现上述的控制方法。

根据本申请的第三个方面,提供了一种电机,所述电机用于驱动相互连接的第一连接件与第二连接件间的转动,所述电机包括电机处理器,所述电机处理器配置成:接收对所述电机的控制力矩,并获取所述电机的当前力矩;当所述控制力矩与所述当前力矩不同时,根据所述控制力矩以及所述当前力矩逐渐调整所述电机的输出力矩。

根据本申请的第四个方面,提供了一种机械装置,包括第一连接件、与所述第一连接件连接的第二连接件、用于驱动所述第一连接件与所述第二连接件间的转动的电机以及装置处理器,所述装置处理器配置成:接收对所述电机的控制力矩,并获取所述电机的当前力矩;当所述控制力矩与所述当前力矩不同时,根据所述控制力矩以及所述当前力矩逐渐调整所述电机的输出力矩。

在调节电机的输出力矩时,第一连接件以及第二连接件容易产生突然剧烈抖动或者突然从平衡位置倒向一边等问题。具体地,当对电机的控制力矩大于电机的当前力矩时,电机的输出力矩过大,第一连接件以及第二连接件间不稳定,第一连接件以及第二连接件间会发生剧烈抖动,甚至疯转,当电机应用于可移动平台时,甚至会撞坏负载或支撑机构。当对电机的控制力矩小于电机的当前力矩时,电机会突然卸力,第一连接件以及第二连接件会突然从平衡位置倒向一边,当电机应用于可移动平台时,容易导致负载损坏。而本申请在控制力矩与当前力矩不同时,根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。从而,当对电机的控制力矩大于电机的当前力矩时,由于输出力矩是逐渐调整的,也就是说,输出力矩是逐渐增大的,此时,第一连接件以及第二连接件间不会突然产生剧烈的抖动,便于在第一连接件以及第二连接件间产生剧烈的抖动前调整输出力矩,以避免第一连接件以及第二连接件间突然产生剧烈的抖动、甚至疯转的问题。当对电机的控制力矩小于电机的当前力矩时,由于输出力矩是逐渐调整的,也就是说,输出力矩是逐渐减小的,此时,电机不会突然卸力,第一连接件以及第二连接件也就不会突然从平衡位置倒向一边。由此,增强了电机的稳定性和安全性,并提升了用户体验。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本申请的实践了解到。本申请内容中提供的仅仅是一个实施例,而不是本申请本身,本申请内容的效果仅仅是实施例的效果,而不是本申请所有的、全部的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请一个实施例的应用于机械臂装置的电机的应用示意图;

图2是根据本申请的一个实施例的应用于可移动平台的电机的控制原理图;

图3是根据本申请一个实施例的应用于第一种可移动平台的电机的应用示意图;

图4是根据本申请一个实施例的应用于第二种可移动平台的电机的应用示意图;

图5是根据本申请一个实施例的应用于第三种可移动平台的电机的应用示意图;

图6是根据本申请一个实施例的应用于第四种可移动平台的电机的应用示意图;

图7是根据本申请一个实施例的电机的控制方法的示意图;

图8是根据本申请一个实施例的电机的输出力矩线性增加的示意图;

图9是根据本申请一个实施例的电机的输出力矩线性减少的示意图;

图10是根据本申请一个实施例的电机的输出力矩非线性增加的示意图;

图11是根据本申请一个实施例的电机的输出力矩非线性减少的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括但不限于一个或者更多个所述特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和方法进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例首先提供了一种电机的控制方法,电机用于驱动相互连接的第一连接件与第二连接件间的转动。

可以理解地,电机可以包括转子部分以及定子部分,定子部分和转子部分可以相对转动,且定子部分和转子部分中的一个与第一连接件连接,定子部分和转子部分中的另一个与第二连接件连接,从而使得第一连接件与第二连接件连接,并可以驱动第一连接件与第二连接件间的转动。也就是说,在一些实施例中,可以是定子部分与第一连接件连接,转子部分与第二连接件连接,在另一些实施例中,可以是转子部分与第一连接件连接,定子部分与第二连接件连接。

在一些实施例中,电机可以应用于机械臂装置,图1是根据本申请一个实施例的应用于机械臂装置的电机的应用示意图。请参阅图1,机械臂装置包括基座100、第一连接臂200、电机300、第二连接臂400以及夹持机构500。其中,基座100用于支撑机械臂装置;第一连接臂200连接基座100,并通过电机300连接第二连接臂400;第二连接臂400连接夹持机构500,并通过电机300连接第一连接臀200;夹持机构5000连接第二连接臂400,夹持机构500可以用于夹持物件。这种机械臂装置可以应用于加工、运输、生产等各种领域。以运输领域的机械臂装置为例,机械臂装置可以通过夹持机构500夹持物品,并通过电机300的驱动,从而实现物品的移动。可以理解地,基座100可以为可移动的基座,例如,通过轮子、履带等移动。可以理解地,图1中仅示出了一个电机300,但机械臂装置可以有多个电机300,例如,第一连接臂200与基座100之间也可以通过电机300连接,第二连接臂400与夹持机构500之间也可以通过电机300连接。并且,第一连接件可以是基座100、第一连接臂200、第二连接臂400以及夹持机构500中的任一个,第二连接件可以是基座100、第一连接臂200、第二连接臂400以及夹持机构500中不同于第一连接件的任一个,即本申请实施例提供的这种电机的控制方法可以应用于第一连接臂200与基座100之间的电机300、第一连接臂200与第二连接臂400之间的电机300以及第二连接臂400与夹持机构500之间的电机300中的一个或多个。

在另一些实施例中,电机可以应用于包括云台的可移动平台,例如,可移动平台可以为手持云台、无人车、机器人以及无人机等。

可移动平台包括用于搭载负载的云台、用于支撑云台的支撑机构,云台可以包括云台部件与电机。

图2是根据本申请的一个实施例的应用于可移动平台的电机的控制原理图,如图2所示,可移动平台在调整负载的姿态时,是通过惯性测量元件检测负载的当前姿态,并将负载的当前姿态并和目标姿态做比较,求出控制偏差,控制系统根据控制偏差控制电机,以调整可移动平台和负载,最终减小控制偏差,保证负载的实际姿态和目标姿态偏差尽量小,当负载为成像装置时,可以使得成像装置的稳定成像。

其中,云台可以包括一个或多个云台部件,如一个云台部件、两个云台部件、三个云台部件或更多个云台部件。每个云台部件可以为连接臂。

以三轴云台为例,云台包括第一云台部件、第二云台部件以及第三云台部件。其中第一云台部件与支撑机构连接,并且第一云台部件可以相对支撑机构转动,以使得负载的偏航角发生变化,即第一云台部件相对支撑机构转动时,可以使得负载绕偏航轴Y旋转。第二云台部件与第一云台部件连接,并且第二云台部件可以相对支撑机构转动,以使得负载的横滚角发生变化,即第二云台部件相对支撑机构转动时,可以使得负载绕横滚轴R旋转。第三云台部件与第二云台部件连接,并且第三云台部件可以相对支撑机构转动,以使得负载的俯仰角发生变化,即第三云台部件相对支撑机构转动时,可以使得负载绕俯仰轴P旋转。

可以理解地,第一云台部件与支撑机构间、第一云台部件与第二云台部件间、第二云台部件与第三云台部件间都可以由电机连接。则第一连接件可以是第一云台部件,第二连接件可以是支撑机构;或者第一连接件可以是第一云台部件,第二连接件可以是第二云台部件;又或者第一连接件可以是第二云台部件,第二连接件可以是第三云台部件等。

可以理解地,在其他实施例中,云台不一定为三轴云台,也可以为单轴云台、双轴云台或其他轴数的云台,以使负载可以饶一个、两个或更多个轴旋转。并且用于旋转的轴可以彼此正交也可以不是正交。在一些实施例中,云台可以控制负载的姿态,包括控制负载的俯仰角、横滚角以及偏航角。相应地,负载可以绕俯仰轴P、横滚轴R以及偏航轴Y旋转,可以理解地,上述第一云台部件、第二云台部件以及第三云台部件的连接关系仅为示例性说明,并不对本申请形成限制,例如,也可以是使负载绕偏航轴旋转的第一云台部件与支撑机构连接,使负载绕俯仰轴旋转的第三云台部件与第一云台部件连接,使负载绕横滚轴旋转的第二云台部件与第三云台部件连接等。

图3是根据本申请一个实施例的应用于第一种可移动平台的电机的应用示意图,如图3所示,以支撑机构600为手柄为示例。可以理解地,用于支撑云台700,并可以被用户手持的手柄的形状并不限于图3所示的柱状,也就是说,手柄不仅可以为圆柱状、棱柱状等,还可以为圆台状、棱锥状、球状等,甚至是上述各种形状的组合或异形形状等,本实施例对手柄的具体形状并不加以限定。这种可移动平台可以直接被用户手持操作,应用场景广泛,便于用户操作,且节省成本。

且本领域技术人员可以理解地,手柄上可以设置有操作装置,操作装置可以为操作按键、操作杆或操控界面等,以便于控制可移动平台或负载,例如操控电机300的开启、关闭等,当负载为成像装置时,还可以用来操控成像装置的开启、关闭以及拍摄等。

图4是根据本申请一个实施例的应用于第二种可移动平台的电机的应用示意图,如图4所示,以支撑机构600为无人车底盘为示例。可以理解地,用于支撑云台700,并可以移动的无人车的底盘的移动方式并不限于图4所示的方式,也就是说,无人车可以直接利用轮子进行移动,也可以通过履带等其他机构移动,并且当无人车直接利用轮子进行移动时,无人车的轮子的数量可以为一个或多个,本实施例对此并不加以限定。

图5是根据本申请一个实施例的应用于第三种可移动平台的电机的应用示意图,如图5所示,以支撑机构600为机器人的机身为示例。可以理解地,云台700与机器人的机身的连接处并不限于图5所示的位置,也就是说,云台700不仅可以与机器人的机身的机器头部连接,也可以与器人的机身的机器手臂、机器背部等其他部位连接,本实施例对此并不加以限定。

图6是根据本申请一个实施例的应用于第四种可移动平台的电机的应用示意图,如图6所示,以支撑机构600为无人机的机身为示例。可以理解地,无人机通常也被称为UAV(Unmanned Aerial Vehicle,无人飞行器),并且,无人机可以包括固定翼无人机、旋翼无人机、伞翼无人机等各种类型。可以理解地,云台700与无人机的机身的连接处并不限于图6所示的位置,也就是说,云台700不仅可以与无人机的底部连接,也可以与无人机的顶部、侧部等位置连接,本实施例对此并不加以限制。

在一些实施例中,负载可以为成像装置,例如可以为照相机、摄像机等,具体地,可以为单反相机、微单相机等。在另一些实施例中,负载可以为智能终端,例如具有拍摄功能的手机、平板等。在其他实施例中,负载还可以为其他需要被移动、操作或调整姿态的装置,例如,测距装置、麦克风等。

可以理解地,图3、图4、图5以及图6中云台部件与支撑机构600的对应关系仅为示例性说明,并不对本实施例形成限制。例如,支撑机构600为无人机机身时,与无人机机身连接的云台部件也可以为两个、三个等,并且可以使得负载可以绕俯仰轴、横滚轴以及偏航轴中的两个或三个旋转,也可以使得负载可以绕更多的轴旋转等。支撑机构600为手柄、机器人的机身或无人车的底盘时,云台部件也可以有一个、两个或三个以上,并且可以使得负载可以绕俯仰轴、横滚轴以及偏航轴中的一个或两个旋转,也可以使得负载可以绕三个以上的轴旋转等。也就是说,不论支撑机构600是什么类型,云台700都既可以为单轴云台、双轴云台、三轴云台或其他轴数的云台。

图7是根据本申请一个实施例的电机的控制方法的示意图,如图7所示,本实施例的电机的控制方法包括:

S702,接收对电机的控制力矩,并获取电机的当前力矩。

S704,当控制力矩与当前力矩不同时,根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。

本申请的发明人发现,在调节电机的输出力矩时,第一连接件以及第二连接件容易突然产生剧烈抖动或者突然从平衡位置倒向一边等问题。具体地,当对电机的控制力矩大于电机的当前力矩时,电机的输出力矩过大,第一连接件以及第二连接件间不稳定,第一连接件以及第二连接件间会突然发生剧烈抖动,甚至疯转,当电机应用于可移动平台时,甚至会撞坏负载或支撑机构。当对电机的控制力矩小于电机的当前力矩时,电机会突然卸力,第一连接件以及第二连接件会突然从平衡位置倒向一边,当电机应用于可移动平台时,容易导致负载损坏。而本实施例的技术方案在控制力矩与当前力矩不同时,根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。从而,当对电机的控制力矩大于电机的当前力矩时,由于输出力矩是逐渐调整的,也就是说,输出力矩是逐渐增大的,此时,第一连接件以及第二连接件间不会突然产生剧烈的抖动,便于在第一连接件以及第二连接件间产生剧烈的抖动前调整输出力矩,以避免第一连接件以及第二连接件间突然产生剧烈的抖动、甚至疯转的问题。当对电机的控制力矩小于电机的当前力矩时,由于输出力矩是逐渐调整的,也就是说,输出力矩是逐渐减小的,此时,电机不会突然卸力,第一连接件以及第二连接件也就不会突然从平衡位置倒向一边,增强了电机的稳定性和安全性。

可以理解地,当控制力矩与当前力矩相等时,则可以不对电机的输出力矩进行调节。

其中,电机的控制力矩可以由外部模块调节。例如,当电机应用于可移动平台时,可移动平台上可以设置有调参按钮,用户可以通过调参按钮调节控制力矩。可以理解地,用户还可以通过调参按钮实现对负载姿态的调整。在其他实施例中,调参按钮也可以与可移动平台分离,例如位于可移动平台的遥控器、智能终端上等。可以理解地,外部模块除了可以为调参按钮外,还可以为摇杆、触摸屏等。

根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩可以包括:根据控制力矩以及当前力矩确定调整电机的输出力矩的持续时间;根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件。即,当控制力矩与当前力矩不同时,根据控制力矩以及当前力矩按照时间映射的方式逐渐调整电机的输出力矩,直至将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件。

具体地,当接收到对电机的控制力矩时,按照时间映射的方式,使电机接收到的控制力矩逐渐映射到当前力矩上,使输出力矩达到控制力矩,根据控制力矩和当前力矩计算持续时间具体可以如下:

式中,duration为持续时间,ρ为目标力矩和初始力矩的比值到映射的持续时间的一个换算系数,target_T为控制力矩,initial_T为当前力矩。其中,ρ可以根据实际情况或实验情况确定。

当电机获取到控制力矩时,开始计时,计时时间为counter,则根据下式计算电机的输出力矩current_T:

式中,duration为持续时间,target_T为控制力矩,initial_T为当前力矩,counter为计时时间,counter_T为输出力矩。

持续时间可以使得调整的时间达到持续时间时,输出力矩被调整为控制力矩。也就是说,当调整的时间达到持续时间时,电机的输出力矩是用户期望的力矩,从而可以提升用户的使用体验。

在一些实施例中,电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时可以呈线性变化。例如,当控制力矩大于当前力矩时,电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时可以线性增长;当控制力矩小于当前力矩时,电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时可以线性减小。

图8是根据本申请一个实施例的电机的输出力矩线性增加的示意图,如图8所示,其中,横坐标表示时间,纵坐标表示输出力矩。t0是接收到控制力矩的时刻,t1是控制力矩全部映射到当前力矩上的时刻(即,t0与t1之间的时间表示上述持续时间),T1是电机的当前力矩,T2是控制力矩。在一些实施例中,T1可以等于0,在另一些实施例中,T1可以大于0。由于电机的输出力矩呈线性增加,输出力矩的变化是匀速的,用户体验较佳。

图9是根据本申请一个实施例的电机的输出力矩线性减少的示意图,如图9所示,其中,横坐标表示时间,纵坐标表示输出力矩。t0是接收到控制力矩的时刻,t1是控制力矩全部映射到当前力矩上的时刻(即,t0与t1之间的时间表示上述持续时间),T1是电机的当前力矩,T2是控制力矩。在一些实施例中,T2可以等于0,在另一些实施例中,T2可以大于0。由于电机的输出力矩呈线性减小,输出力矩的变化是匀速的,用户体验较佳。

在另一些实施方式中,电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时可以呈非线性变化,输出力矩非线性变化时,由于不需要保证输出力矩变化均匀,也就不需要特别高的力矩的控制精度,因此,这种方式可以节省成本。

电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时的变化速度可以逐渐减小。可以理解地,输出力矩的变化速度逐渐减小是非线性变化的一种。

图10是根据本申请一个实施例的电机的输出力矩非线性增加的示意图,如图10所示,其中,横坐标表示时间,纵坐标表示输出力矩。t0是接收到控制力矩的时刻,t1是控制力矩全部映射到当前力矩上的时刻(即,t0与t1之间的时间表示上述持续时间),T1是电机的当前力矩,T2是的控制力矩。在一些实施例中,T1可以等于0,在另一些实施例中,T1可以大于0。由于电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向增加时的变化速度逐渐减小,从而使得输出力矩能较快地接近控制力矩,以提升用户体验,并且,在持续时间的后期更容易产生突然抖动的情况,这种方式能进一步避免第一连接件与第二连接件间突然抖动。

图11是根据本申请一个实施例的电机的输出力矩非线性减少的示意图,如图11所示,其中,横坐标表示时间,纵坐标表示输出力矩。t0是接收到控制力矩的时刻,t1是控制力矩全部映射到当前力矩上的时刻(即,t0与tl之间的时间表示上述持续时间),T1是电机的当前力矩,T2是的控制力矩。在一些实施例中,T2可以等于0,在另一些实施例中,T2可以大于0。由于电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向增加时的变化速度逐渐减小,从而使得输出力矩能较快地接近控制力矩,以提升用户体验,并且,在持续时间的后期更容易发生第一连接件以及第二连接件突然从平衡位置倒向一边的情况,这种方式能进一步避免第一连接件与第二连接件突然从平衡位置倒向一边。

在一些实施例中,检测到在第一连接件与第二连接件间具有促使第一连接件与第二连接件产生转动外部干扰力时,才根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。此时,相当于调整了电机的力度值,即调整了第一连接件与第二连接件抵抗外部扰动的灵敏度,当电机应用于可移动平台时,提升了可移动平台的增稳性能,从而提升了用户体验。

可以理解地,电机的力度值越大,电机在抵抗外部扰动时的输出力矩也越大。因此,在一些实施例中,可以在电机抵抗外部干扰时才调整输出力矩,即直接调整电机的力度值。也就是说,可以用电机获取到的目标力度值和当前的初始力度值代替上述方法中的控制力矩和当前的初始力矩来计算映射的持续时间duration,即持续时间duration可以按下列公式计算:

式中,duration为持续时间,ρ为目标力矩和初始力矩的比值到映射的持续时间的一个换算系数,target_strength为目标力度值,initial_strength为初始力度值。其中,ρ可以根据实际情况或实验情况确定。

相应地,根据下式计算电机的输出力度值current_strength:

式中,duration为持续时间,target_strength为目标力度值,initial_strength为初始力度值,counter为计时时间,counter_strength为输出力度值。

可以理解地,检测到在第一连接件与第二连接件间不具有促使第一连接件与第二连接件产生转动外部干扰力时,可以不根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩,由于第一连接件与第二连接件间不具有促使第一连接件与第二连接件产生转动外部干扰力,此时也就不需要增大电机的输出力矩来抵抗外部干扰,这种方式可以起到节省电力,并进一步避免第一连接件与第二连接件间产生抖动的情况发生。

在控制力矩大于当前力矩时,上述预设条件可以为检测到第一连接件与第二连接件间产生抖动,由此可以避免第一连接件与第二连接件间产生剧烈抖动,以提升用户体验。

在一些实施例中,第一连接件与第二连接件间抖动的情况可以根据测量第一连接件与第二连接件的振动幅度确定,当该振动幅度大于或等于预设幅度时,则可以认为第一连接件与第二连接件间产生抖动。其中,预设幅度可以根据实际情况或实验情况确定,例如,根据第一连接件或第二连接件的质量确定,也就是说,当第一连接件或第二连接件的质量不同时,预设幅度的大小也可以不同。

在另一些实施例中,通过跳变检测和频谱峰值检测的方法对电机输出力矩的变化规律进行检测,以判断电机的第一连接件与第二连接件间是否发生抖动。

在控制力矩大于当前力矩时,根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,还可以包括维持输出力矩不变、将输出力矩调整为当前力矩、逐渐降低输出力矩或调整输出力矩为中间力矩。

在一些实施例中,当检测到电机的第一连接件与第二连接件间发生抖动时,则维持输出力矩不变。通过这种方式,使得输出力矩接近用户期望的控制力矩,并可以同时起到避免第一连接件以及第二连接件发生抖动的情况发生。

在一些实施例中,当检测到电机的第一连接件与第二连接件间发生抖动,则将输出力矩调整为当前力矩。通过这种方式,通过这种方式,能够使得第一连接件与第二连接件间相对稳定,从而提升了用户体验。

在一些实施例中,当检测到电机的第一连接件与第二连接件间发生抖动,则逐渐降低输出力矩,直至接收到停止降低输出力矩的信号或输出力矩被降低为零。可以理解地,停止输出力矩的信号可以由用户输出,可以理解地,在调节的过程中,若接收到该信号,则输出力矩会被调整为控制力矩与当前力矩间的另一个用户期望的力矩,从而提升用户体验,若未接收到该信号,也不会出现电机突然卸力的情况。

在一些实施例中,当检测到电机的第一连接件与第二连接件间发生抖动,则确定中间力矩,调整输出力矩为中间力矩。具体地,中间力矩为当前力矩与控制力矩之间的力矩值。通过这种方式,使得输出力矩接近用户期望的控制力矩,并可以同时起到避免第一连接件以及第二连接件发生抖动的情况发生,还不需要用户输入信号,可以自动调整,简化了用户操作,提升了用户体验。

中间力矩可以是根据第一连接件与第二连接件间产生抖动的情况确定的,由于第一连接件与第二连接件间产生抖动的情况能反映出控制力矩超出第一连接件与第二连接件间不产生抖动的合理力矩的程度,因此,这种方式使得输出力矩可以保证第一连接件以及第二连接件间的稳定。

具体地,抖动的抖动参数越大,中间力矩与当前力矩的差值可以越小。在一些实施例中,抖动参数可以包括抖动的角速度或角度幅度,在其他实施例中,抖动参数可选择能反映抖动情况的其他参数。可以理解地,抖动参数越大,即抖动地越剧烈。当抖动地越剧烈,说明控制力矩超出第一连接件与第二连接件间不产生抖动的合理力矩的程度越大,因此,为了保证第一连接件与第二连接件间不产生抖动,则需要将中间力矩设置地与当前力矩的差值越小,以提升用户体验。

通过上述实施例中对输出力矩的调整方法,可以达到降低或消除电机连接件抖动的效果,增强云台的稳定性和安全性,提高用户体验。

在一些实施例中,检测到电机第一连接件与第二连接件间的抖动后,电机的控制方法还可以包括发出用于提示控制力矩不合理的提示信息,以便用户重新设定控制力矩值,并便于用户掌握输出力矩不能继续增加的原因,以提升用户体验。

其中,提示信息可以包括视觉提示信息、听觉提示信息以及触觉提示信息中至少一种。也就是说,在一些实施例中,提示信息可以仅包括视觉提示信息,或仅包括听觉提示信息,又或者仅包括触觉提示信息。在另一些实施例中,提示信息可以包括视觉提示信息、听觉提示信息以及触觉提示信息中任意两种。在其他实施例中,提示信息可以同时包括视觉提示信息、听觉提示信息以及触觉提示信息。

在一些实施例中,可以通过显示装置显示上述视觉提示信息。视觉提示信息可以包括图像,也可以包括文字,还可以同时包括图像和文字。当电机应用于可移动平台时,可移动平台可以包括显示装置,则可以通过显示装置显示图像和/或文字。其中,本实施例对显示装置的位置并不加以限制,例如,显示装置可以位于支撑机构,也可以位于云台部件,又或者与支撑机构以及云台部件分离设置。

听觉提示信息可以包括电机振动产生的声音。其中,电机振动的频率可以根据实际情况选择,本实施例对此并不加以限制。

触觉提示信息可以包括震动,例如,当电机应用于可移动平台时,则可以包括支撑机构的震动、云台部件的震动等,其中,该震动的频率可以根据实际情况选择,本实施例对此并不加以限制。

当控制力矩小于当前力矩时,此时上述预设条件为调整的时间等于或大于持续时间。具体地,计数周期可以根据实际需要进行确定,在一般情况下,调整的时间等于持续时间时,电机的输出力矩调整为所接收到的控制力矩,但考虑到计时精度导致的计时误差,在一些实施例中,电机的输出力矩调整为所接收到的控制力矩时,调整的时间可能大于持续时间。通过这种方式可以保证输出力矩能达到用户期望的力矩值。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有可执行指令,可执行指令在由一个或多个处理器执行时,可以使一个或多个处理器执行上述任一控制方法。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有指令,指令用于实现上述任一控制方法。可以理解地,指令在由一个或多个处理器执行时,可以使一个或多个处理器执行上述任一控制方法。

其中计算机可读存储介质也可以被称为存储器,指令又可以被称为程序。处理器可以根据存储在只读存储器(ROM)中的程序或者加载到随机访问存储器(RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如,专用集成电路(ASIC)),等等。处理器还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器可以包括用于执行根据本实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

处理器、ROM以及RAM通过总线彼此相连。处理器通过执行ROM和/或RAM中的程序来执行根据本实施例的方法流程的各种操作。需要注意,程序也可以存储在除ROM和RAM以外的一个或多个存储器中。处理器也可以通过执行存储在一个或多个存储器中的程序来执行根据本实施例的方法流程的各种操作。

根据本实施例,应用计算机可读存储介质的装置还可以包括输入/输出(I/O)接口,输入/输出(I/O)接口也连接至总线。应用计算机可读存储介质的装置还可以包括连接至I/O接口的以下部件中的一项或多项:包括键盘、鼠标等的输入部分;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分;包括硬盘等的存储部分;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。

根据本实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如,本实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被处理器执行时,执行本实施例中限定的上述功能。

可以理解地,计算机可读存储介质可以包括但不限于非易失性或易失性存储介质,例如随机存取存储器(RAM)、静态RAM、动态RAM、只读存储器(ROM)、可编程ROM、可擦除可编程ROM、电可擦除可编程ROM、闪存、安全数字(SD)卡等。

本实施例还提供了一种电机,电机用于驱动相互连接的第一连接件与第二连接件间的转动,电机包括电机处理器,电机处理器配置成:接收对电机的控制力矩,并获取电机的当前力矩;当控制力矩与当前力矩不同时,根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。

可以理解地,这种电机可以应用于机械臂装置或可移动平台,机械臂装置以及可移动平台的相关内容可参考前述内容,此处不再赘述。

电机处理器还可以配置成:根据控制力矩以及当前力矩确定调整电机的输出力矩的持续时间;根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件。

持续时间可以使得调整的时间达到持续时间时,输出力矩被调整为控制力矩。

电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时可以呈线性变化。

电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时可以呈非线性变化。

电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时的变化速度可以逐渐减小。

电机处理器还可以配置成:当控制力矩大于当前力矩,且检测到在第一连接件与第二连接件间具有促使第一连接件与第二连接件产生转动外部干扰力时,才根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。预设条件可以为第一连接件与第二连接件间产生抖动。

在一些实施例中,在根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,电机处理器还可以配置成:维持输出力矩不变。

在一些实施例中,在根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,电机处理器还可以配置成:将输出力矩调整为当前力矩。

在一些实施例中,在根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,电机处理器还可以配置成:逐渐降低输出力矩,直至接收到停止降低输出力矩的信号或输出力矩被降低为零。

在一些实施例中,在根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,电机处理器还可以配置成:确定中间力矩,中间力矩为当前力矩与控制力矩之间的力矩值;调整输出力矩为中间力矩。

电机处理器还可以配置成:根据第一连接件与第二连接件间产生抖动的情况确定中间力矩。

在一些实施例中,第一连接件与第二连接件间产生抖动的抖动参数越大,则中间力矩与当前力矩的差值越小。抖动参数可以包括抖动的角速度或角度幅度。

当控制力矩小于当前力矩时,预设条件可以为调整的时间等于或大于持续时间。

可以理解地,电机处理器执行接收对电机的控制力矩的相关内容、获取电机的当前力矩的相关内容、根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩的相关内容以及电机能达到的效果可以参见前述实施例,此处不再赘述。

本实施例还提供了一种机械装置,机械装置包括第一连接件、与第一连接件连接的第二连接件、用于驱动第一连接件与第二连接件间的转动的电机以及装置处理器。装置处理器配置成:接收对电机的控制力矩,并获取电机的当前力矩;当控制力矩与当前力矩不同时,根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。

装置处理器还可以配置成:根据控制力矩以及当前力矩确定调整电机的输出力矩的持续时间;根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件。

持续时间可以使得调整的时间达到持续时间时,输出力矩被调整为控制力矩。

电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时可以呈线性变化。

电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时可以呈非线性变化。

电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整时的变化速度可以逐渐减小。

装置处理器还可以配置成:当控制力矩大于当前力矩,且检测到在第一连接件与第二连接件间具有促使第一连接件与第二连接件产生转动外部干扰力时,才根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩。预设条件可以为第一连接件与第二连接件间产生抖动。

在一些实施例中,在根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,装置处理器还可以配置成:维持输出力矩不变。

在一些实施例中,在根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,装置处理器还可以配置成:将输出力矩调整为当前力矩。

在一些实施例中,在根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,装置处理器还可以配置成:逐渐降低输出力矩,直至接收到停止降低输出力矩的信号或输出力矩被降低为零。

在一些实施例中,在根据持续时间将电机的输出力矩由当前力矩向控制力矩的方向调整至满足预设条件后,装置处理器还可以配置成:确定中间力矩,中间力矩为当前力矩与控制力矩之间的力矩值;调整输出力矩为中间力矩。

装置处理器还可以配置成:根据第一连接件与第二连接件间产生抖动的情况确定中间力矩。第一连接件与第二连接件间产生抖动的抖动参数越大,则中间力矩与当前力矩的差值可以越小。抖动参数可以包括抖动的角速度或角度幅度。

当控制力矩小于当前力矩时,预设条件可以为调整的时间等于或大于持续时间。

在一些实施例中,机械装置可以包括云台。第一连接件与第二连接件间的转动可以为绕云台的偏航轴、俯仰轴或横滚轴旋转。云台的相关内容可以参见前述实施例,此处不再赘述。

在一些实施例中,机械装置可以包括可移动平台。可移动平台可以包括无人机、无人车或机器人。无人机、无人车或机器人的相关内容可以参见前述实施例,此处不再赘述。

在其他实施例中,机械装置还可以包括机械臂装置,机械臂装置的相关内容可以参见前述实施例,此处不再赘述。

可以理解地,装置处理器执行接收对电机的控制力矩的相关内容、获取电机的当前力矩的相关内容、根据控制力矩以及当前力矩逐渐调整电机的输出力矩的相关内容以及机械装置能达到的效果可以参见前述实施例,此处不再赘述。

对于本申请的实施例,还需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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