[发明专利]电机控制装置及方法

说明书

本技术公开电机控制装置及方法。根据本发明的具体例子，通过在电机的输入轴设置低分辨率绝对位置检测器，在输出轴设置分辨率大于等于减速比的低分辨率绝对位置检测器，从而在制造致动器时，将输出轴绝对位置值成为0的时刻的输入轴绝对位置值设为初始偏移量，将电机被驱动后输出轴绝对位置值发生变动的时刻的输入轴绝对位置值定义为偏移量，在电机未被驱动的状态下根据所述初始偏移量、输入轴绝对位置值以及减速比，按照既定的关系式导出所定义的偏移量，之后，根据按照指定的时间周期接收到的输入轴绝对位置值、导出的偏移量、输出轴绝对位置值以及减速比，按照既定的关系式导出高分辨率输出轴绝对位置值，从而能够在没有变更以及添加致动器的情况下利用低价的绝对位置检测器轻易检测高分辨率的输出轴绝对位置值。

技术领域

本发明涉及一种电机控制装置及方法，更具体地，涉及一种可以利用低分辨率的输出轴绝对位置值导出高分辨率的输出轴绝对位置值的技术。

背景技术

从工业机器人到类人机器人等用于各种领域的机器人中使用具有减速功能的致动器(actuator)，用于加大关节的旋转力。

尤其，最近高速发展的机器人工程学技术将以前仅用于工业中的机器人工程学机制结合于其它产业领域，进行技术的融合以及复合，例如有家庭用清洁机器人、编程教育用机器人、玩具机器人、娱乐机器人等的研发及生产。

在这样的为了加大旋转轴转矩而将减速器安装于电机上使用的很多机器人中，使用用于检测电机的旋转角度的编码器或旋转变压器(resolver)等旋转角度检测器。

当在这样的机器人关节添加提供绝对位置的编码器或者可以获得绝对位置的手段时，可以控制关节，也就是可以控制减速器输出轴的绝对位置。

采用各种方法进行这样的输出轴的绝对位置的测量，例如采用在电机的输入轴使用相对位置检测器从而每次开始驱动时进行复位过程、或者在输入轴使用状态检测器存储绝对位置、或者在输入轴利用多转式绝对位置检测器、或者在输入轴和输出轴上设置相对位置检测器且通过对比两个检测器的位置值检测绝对位置、或者在输出轴设置绝对位置检测器以导出输出轴的绝对位置等方法。

但是，在输入轴使用相对位置检测器的情况下，开始驱动时需要执行复位过程，较为麻烦，执行复位过程时存在发生安全性问题的可能性时，无法立即执行复位过程。

并且，当使用多转式绝对位置检测器的情况下，由于零部件价格高，所以导致成本提高。当减速比大于绝对位置检测器的可旋转数时无法使用多转式绝对位置检测器，在使用电池来存储绝对位置的情况下，在更换电池时需要设定初始绝对位置值及修正绝对位置值。

另一方面，在输入轴和输出轴分别使用相对位置检测器来导出绝对位置值时，在满足输入轴以及输出轴各自的相对位置检测器能够产生Z相输出、减速比为整数、减速比和输出轴的位置检测器的分辨率为互质数、输入轴相对位置检测器的分辨率高于输出轴相对位置检测器的分辨率的条件时才能够导出绝对位置。

另外，在输出轴使用高分辨率的绝对位置检测器时，不仅由于价格高昂的零部件而增加费用，而且还存在尺寸变大的问题，为了解决这样的问题而在输出轴使用低分辨率的绝对位置检测器时，存在输出轴位置检测器的分辨率低时电机的初始位置的准确度也随之下降的问题。

为此，本发明提供在输入轴和输出轴分别设置低分辨率绝对位置检测器，能够根据基于检测到的各自的绝对位置值、设定的偏移量以及减速比的既定的关系式导出高分辨率输出轴绝对位置值的方案。

发明内容

发明要解决的技术问题