[发明专利]一种用于机器人高性能伺服控制驱动的方法

摘要

本发明一种用于机器人高性能伺服控制驱动的方法，在主控单元增加了死区控制算法，修正了之前直线插补的缺陷，提高了死区补偿的精度，降低了执行机构电流的畸形率，有利于机器人的平滑控制；其可以在机器人运动或者工作阶段，保证其各个轴的通讯的实时性，以及保证通讯的可靠性，同时加入了高可靠的死区补偿算法，减小了执行机构的电流畸形，保证系统控制驱动的平稳进行，机器人的稳定工作。

主权项

1.一种用于机器人高性能伺服控制驱动的方法，其特征在于步骤如下：/n(1)预先设定执行机构的三相电流值IA,IB,IC；/n(2)根据执行机构的三相电流值IA,IB,IC，计算出相电流的理论值的平均值Ip＝(IA+IB+IC)/3；/n(3)根据三相电流值的理论值和相电流的理论值的平均值，确定主控单元输出的理论运行命令，将该理论运行命令发送给驱动单元，驱动单元根据理论运行命令生成占空比信号；/n(4)根据占空比信号，控制执行机构运动；/n(5)测量执行机构每一相的电流实际值，多次测量后，取每一相的电流平均值Ia，Ib，Ic；/n(6)将每一相的电流平均值Ia，Ib，Ic相加，再取平均值，得到三相的实际平均值I；/n(7)根据每一相的电流平均值Ia，Ib，Ic和步骤(1)设定执行机构的三相电流值IA,IB,IC，计算出每一相的电流偏差值ΔIa，ΔIb，ΔIc；/n(8)将三相的实际平均值I与相电流的理论值的平均值Ip相比较，计算出电流偏差值ΔIp；/n(9)以电流偏差值ΔIp作为理论调节阈值，将每一相的电流偏差值ΔIa，ΔIb，ΔIc分别与电流偏差值ΔIp比较，若每一相的电流偏差值小于电流偏差值ΔIp，则根据每一相的电流偏差值ΔIa，ΔIb，ΔIc，计算每一相电流的占空比，根据每一相电流的占空比，确定死区补偿曲线；将该死区补偿曲线输出，用死区补偿曲线对执行机构运动进行死区补偿，然后进行步骤(11)；若每一相的电流偏差值大于等于电流偏差值ΔIp，调节大于等于电流偏差值ΔIp的这一相的电流偏差值对应的电流占空比，生成新的电流占空比信号；/n(10)返回步骤(4)，用新的电流占空比信号替换步骤(4)的电流占空比信号；/n(11)将死区补偿曲线返回给上位机保存作为死区补偿信息；/n(12)根据执行机构理论的运行工况，标记各个执行机构在理论运动工况下涉及的位置信息；/n(13)通过各个执行机构在执行运动工况时涉及的位置信息，拟合出一条运动曲线S1；/n(14)主控单元解算上位机的命令，得到执行机构预先规划的位置信息，并通过通讯提取上位机保存的死区补偿信息，根据这两个信息产生优化的控制指令发送给驱动单元，在优化的控制指令控制下，驱动单元控制执行机构运动到上位机的命令指定的当前位置；/n(15)主控单元判断与各个驱动单元以及与上位机通信是否正常，若正常，进行步骤(16)，否则，进行步骤(17)；/n(16)返回步骤(3)；/n(17)主控单元向上位机发送数据请求，上位机应答，则进行步骤(16)，否则，进行步骤(18)/n(18)调取步骤(13)的运动曲线，从运动曲线中找出当前时刻对应的位置信息；/n(19)对比执行机构当前时刻的前一时刻实际运动的位置信息与运动曲线S1上当前时刻的前一时刻的位置信息，计算前一时刻的位置信息偏差ΔS；/n(20)根据运动曲线要求的当前时刻对应的位置信息以及前一时刻的位置信息偏差ΔS，生成当前时刻的运动位置信息a1，进行运动；/n(21)从上位机中接收当前时刻下一时刻的运动位置信息，主控单元判断与各个驱动单元以及与上位机通信是否正常，若通信不正常，判断不正常的次数，若小于等于3次，返回步骤(17)，若大于3次，将主机从主控单元1切换为主控单元2，由主控单元2继续工作；若通信正常，获取当前执行机构的位置信息a1与当前时刻的下一时刻的位置信息a2的偏差值ΔS1，/n(22)根据ΔS1与当前时刻的下一时刻的位置信息，生成下一时刻的运动信息，使执行机构继续运动。/n