[发明专利]用于蜗轮蜗杆机构的传动控制方法及控制装置

说明书

本发明提供一种用于蜗轮蜗杆机构的传动控制方法及控制装置。该蜗轮蜗杆机构包括电机、与电机的输出轴传动连接的蜗杆、与蜗杆传动连接的蜗轮；该传动控制方法包括：接收传动指令，传动指令包括指示蜗轮传动至的目标位置信息；获取电机的编码器累积脉冲，并基于编码器累积脉冲确定蜗轮的当前位置信息；基于蜗轮的当前位置信息和目标位置信息生成电机控制指令，电机控制指令用于指示电机的转动方向和转动时间，以使蜗轮传动至目标位置。本发明能够实现对对蜗轮蜗杆机构的传动控制，无须设置测角仪器，减小了由蜗轮蜗杆机构构成的机械臂的关节处的尺寸，降低了机械臂的制造成本。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于蜗轮蜗杆结构的传动控制方法、控制装置及电子设备。

背景技术

蜗轮蜗杆传动结构是一种应用广泛的空间交错轴间传递运动的机构，具有结构紧凑、工作平稳、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比等优点，因其本身具有良好的自锁性能，可应用于机械臂关节用蜗轮蜗杆间隙调节总成之中，例如用于排爆机械臂关节用蜗轮蜗杆间隙调节总成的传动方式多为蜗轮蜗杆传动。

目前，对于蜗轮蜗杆的控制过程中，多采用专用测角仪器或测角机构对蜗轮蜗杆的蜗轮的转动角度进行测量，并依据测量结果对蜗轮的转动角度进行控制。一方面，设置专用测角仪器或测角机构，导致机械臂的关节处尺寸较大，无法适应微小环境。另一方面，设置专用测角仪器或测角机构，导致机械臂的制造成本较高。

发明内容

本发明提供了一种用于蜗轮蜗杆机构的传动控制方法、控制装置及电子设备，能够实现对蜗轮蜗杆机构的传动控制，无须设置测角仪器，减小了机械臂的关节处的尺寸，降低了机械臂的制造成本。

第一方面，本发明提供了一种用于蜗轮蜗杆机构的传动控制方法，该蜗轮蜗杆机构包括电机、与电机的输出轴传动连接的蜗杆、与蜗杆传动连接的蜗轮；该传动控制方法包括：接收传动指令，传动指令包括指示蜗轮传动至的目标位置信息；获取电机的编码器累积脉冲，并基于编码器累积脉冲确定蜗轮的当前位置信息；基于蜗轮的当前位置信息和目标位置信息生成电机控制指令，控制所述电机转动以使所述蜗轮传动至目标位置。

本发明提供用于蜗轮蜗杆机构的传动控制方法，基于电机的编码器的累计脉冲，确定蜗轮的当前位置信息，并基于蜗轮的当前位置信息和传动指令中的目标位置信息，生成电机控制指令，对电机进行控制，以使蜗轮传动至目标位置。本发明可以基于电机的编码器的累计脉冲，实现对于蜗轮蜗杆机构的传动控制，无须设置测角仪器，减小了由蜗轮蜗杆机构构成的关节处的尺寸，降低了蜗轮蜗杆机构的制造成本。

在一种可能的实现方式中，目标位置信息包括传动方向和沿传动方向的待传动角度；基于所述蜗轮的当前位置信息和目标位置信息生成电机控制指令，控制所述电机转动以使所述蜗轮传动至目标位置，包括：根据蜗轮沿传动方向的待传动角度，确定电机的编码器累积脉冲的目标增量；根据蜗轮的传动方向，确定电机的转动方向，以及电机的输入电压；对电机施加输入电压，控制电机沿转动方向转动；在转动过程中，获取电机的编码器累积脉冲的实时值；基于电机的编码器累积脉冲的实时值，确定电机的编码器累积脉冲的实时增量；在实时增量等于目标增量时，断开电机的输入电压，电机停止转动。

在一种可能的实现方式中，目标位置信息包括蜗轮传动至的目标传动角度；基于所述蜗轮的当前位置信息和目标位置信息生成电机控制指令，控制所述电机转动以使所述蜗轮传动至目标位置，包括：根据蜗轮传动至的目标传动角度，确定电机的编码器累积脉冲的目标值；根据蜗轮的当前位置信息和目标位置信息，确定电机的转动方向，以及电机的输入电压；对电机施加输入电压，控制电机沿转动方向转动；在转动过程中，获取电机的编码器累积脉冲的实时值；在电机的编码器累积脉冲的实时值等于电机的编码器累积脉冲的目标值时，断开电机的输入电压，电机停止转动。

在一种可能的实现方式中，基于编码器累积脉冲确定蜗轮的当前位置信息，包括：基于编码器累积脉冲，以及编码器累积脉冲与蜗轮的传动角度之间的预设映射关系，确定蜗轮的传动角度，以确定蜗轮的当前位置信息。