[发明专利]一种双编码器实现安全备份的装置及方法

说明书

本发明涉及一种双编码器实现安全备份的装置及方法，包括：第一编码器、第二编码器、第一编码器数据采集模块、第二编码器数据采集模块、第一编码器判断模块、第二编码器判断模块、选择模块、转换模块及通信处理模块；第一和第二编码器数据采集模块分别采集第一和第二编码器数据，第一和第二编码器判断模块分别判断第一和第二编码器数据采集模块采集的第一和第二编码器时序是否正确；转换模块转换第一和/或第二编码器数据；控制模块向上位机传输相应数据，向逻辑处理模块发送指令；上位机包括计数模块和判断模块，计数模块用于对第一和第二编码器皆错误时的次数进行计数，判断模块判断第一编码器及第二编码器错误的次数是否都大于等于阈值。

技术领域

本发明涉及编码器技术领域，具体涉及一种双编码器实现安全备份的装置及方法。

背景技术

随着当今科技的快速发展，编码器的应用也越来越多，在机器人领域、大数据信息筛选领域、传感器校验领域等精确度要求高、操作性要求低的应用场景都会用到双编码器。其中，很多的通用电机驱动器也都可以接双编码器，但是通用电机驱动器的双编码器有两种应用方式：1.两个编码器都用来做控制，比如一个做速度控制，一个做位置控制；2.电机驱动器只用一个编码器做控制，另外一个编码器由上位机读取，做相应的逻辑控制。但由于类似于手术机器人、工业机器人等拥有高精度要求、低出错率要求的技术领域，执行效率也很重要，不能因为一个编码器出错就停机。因而数据的安全备份非常重要，而这两种方式都无法实现在接入驱动器前两个编码器实现安全备份的功能，即当其中一个编码器的数据出错失效时能及时切换至另一采集了数据的编码器进行数据指令的传输，加强数据稳定传输的安全性，降低出错，本发明在数据传输至例如电机驱动器的控制模块前进行判断，使得安全前置，速度更快，效率更高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术提出了一种双编码器实现安全备份的装置及方法。

具体的，一种双编码器实现安全备份的装置，包括：信号转换通信模块、逻辑处理模块、控制模块、上位机；

信号转换通信模块包括第一编码器以及第二编码器；

逻辑处理模块包括第一编码器数据采集模块、第二编码器数据采集模块、第一编码器判断模块、第二编码器判断模块、选择模块、转换模块及通信处理模块；

第一编码器数据采集模块采集第一编码器数据，所述第二编码器数据采集模块采集第二编码器数据，所述第一编码器判断模块判断所述第一编码器数据采集模块采集的第一编码器时序是否正确，所述第二编码器判断模块判断所述第二编码器数据采集模块采集的第二编码器时序是否正确；所述选择模块选择正确的编码器数据传输至控制模块；所述转换模块转换第一编码器和/或第二编码器数据；所述通信处理模块实现数据通信；

控制模块向上位机传输相应数据，向逻辑处理模块发送指令；

上位机包括计数模块和判断模块，所述计数模块用于对第一编码器及第二编码器皆错误时的次数进行计数，所述判断模块判断第一编码器及第二编码器错误的次数是否都大于等于阈值。

进一步地，第一编码器与所述第二编码器包括一个增量编码器及一个绝对值编码器，或两个功能相同的绝对值编码器；所述增量编码器包括ABZ增量编码器或旋转增量编码器，所述绝对值编码器包括SSI/BISS-C总线的单圈绝对值编码器或多圈绝对值编码器。

进一步地，第一编码器与所述第二编码器包括一个增量编码器及一个绝对值编码器时，所述转换模块对数据进行转换，包括将增量编码器数据转换为与绝对值编码器数据一致或相近的数据。

进一步地，逻辑处理模块包括硬件芯片搭建或可编程逻辑器件软件编程，所述可编程逻辑器件包括CPLD或FPGA。

进一步地，控制模块包括电机驱动器；上位机包括手术机器人执行端、工业机器人执行端；逻辑处理模块判断是否接收到停止数据传输指令。

具体的，一种双编码器实现安全备份的方法，包括：