[发明专利]一种基于电子凸轮曲线的运动控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于电子凸轮曲线的运动控制方法及装置，可以确定主动轴的运动位置，基于电子凸轮位置对应曲线，确定相应的从动轴的目标运动位置，电子凸轮位置对应曲线中包括非同步阶段曲线，非同步阶段曲线中至少包括第一部分子阶段曲线和/或第二部分子阶段曲线，第一部分子阶段曲线可以由第一变减速度子阶段曲线、恒减速度子阶段曲线和第一变加速度子阶段曲线依次连接而成，第二部分子阶段曲线由第二变加速度子阶段曲线、恒加速度子阶段曲线和第二变减速度子阶段曲线依次连接而成，控制从动轴运动至目标运动位置。本发明提出的电子凸轮位置对应曲线可以有效丰富电子凸轮曲线样式，从而可以有效实现更多运动控制场景所要求的运动控制功能。

技术领域

本发明涉及运动控制技术领域，尤其涉及一种基于电子凸轮曲线的运动控制方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，运动控制技术不断提高。

机械凸轮是一种可以使得主动轴和从动轴在运动过程中满足特定位置关系的实体机构，可以广泛应用在追剪、飞剪和贴标等运动控制领域。由于机械凸轮存在设计制造难度大、制造精度难以满足运动控制要求和运动时易磨损等问题，因此，机械凸轮逐渐被电子凸轮替代。

电子凸轮是可以通过生成记录有主动轴和从动轴的运动位置对应关系的电子凸轮曲线，来实现主动轴和从动轴满足特定位置关系的控制系统。

其中，电子凸轮曲线可以划分为同步阶段曲线和非同步阶段曲线。在同步阶段曲线中，主动轴与从动轴的速度可以是保持一致的；从动轴可以在同步阶段中完成目标动作，之后从动轴可以进入非同步阶段，准备进行下一次目标动作。比如，在追剪控制过程中，主动轴可以为送料轴，从动轴可以为剪切部件，从动轴可以在同步阶段中完成剪切动作，剪切出指定长度的材料，之后从动轴可以进入非同步阶段，准备进行下一次剪切动作。

需要说明的是，对电子凸轮曲线的方程表达式进行求导，可以获得从主轴速度比(从动轴速度与主动轴速度之比)与主轴位置的关系曲线的方程表达式；对从主轴速度比与主轴位置的关系曲线的方程表达式进行求导，可以获得从主轴加速度比(从动轴加速度与主动轴加速度之比)与主轴位置的关系曲线的方程表达式。

但是，当前的电子凸轮曲线样式较少，不能满足多种运动控制场景的需求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于电子凸轮曲线的运动控制方法及装置，技术方案如下：

一种基于电子凸轮曲线的运动控制方法，所述方法包括：

确定主动轴的当前运动位置；

基于预先设置好的电子凸轮位置对应曲线，确定与所述主动轴的当前运动位置相匹配的从动轴的目标运动位置，所述电子凸轮位置对应曲线中包括非同步阶段曲线，所述非同步阶段曲线中至少包括第一部分子阶段曲线和/或第二部分子阶段曲线；其中，所述第一部分子阶段曲线由第一变减速度子阶段曲线、恒减速度子阶段曲线和第一变加速度子阶段曲线依次连接而成，所述第二部分子阶段曲线由第二变加速度子阶段曲线、恒加速度子阶段曲线和第二变减速度子阶段曲线依次连接而成；

控制所述从动轴运动至所述目标运动位置。

可选的，所述非同步阶段曲线由所述第一部分子阶段曲线、恒速度子阶段曲线和所述第二部分子阶段曲线依次连接而成。

可选的，当所述非同步阶段曲线由所述第一部分子阶段曲线、恒速度子阶段曲线和所述第二部分子阶段曲线依次连接而成时，所述非同步阶段曲线为中心对称曲线，所述恒速度子阶段曲线的中点为所述非同步阶段曲线的对称中心。

可选的，所述第一部分子阶段曲线和所述第二部分子阶段曲线均为轴对称曲线；

其中，所述第一部分子阶段曲线的对称轴为所述恒减速度子阶段曲线的中点所在的竖直线，所述第二变加减速度子阶段曲线的对称轴为所述恒加速度子阶段曲线的中点所在的竖直线。