一种运动控制方法以及计算机程序产品与流程

allin2026-03-19  80


本说明书实施例涉及超精密设备的,具体涉及一种运动控制方法以及计算机程序产品。


背景技术:

1、运动平台可以用于实现物体的夹持和携带物体的运动,超精密设备的运动平台,其一般提供的位移精度达到纳米级。运动平台在一些实施例中可以包括用于夹持和携带物体的夹持运动组件、以及用于携带夹持运动组件及其夹持的物体整体地位移的传送运动组件。其中,传送运动组件能够提供厘米级或微米级的长行程的位移,夹持运动组件能够实现纳米级的夹持精度和纳米级的位置调整。现有的运动组件的控制通常采用单一模式控制,难以适应不同工况和需求。


技术实现思路

1、本说明书一个或多个实施例提供了一种运动控制方法,通过不同的控制模式控制运动组件,提高不同运动组件,例如夹持运动组件和传送运动组件,的适应性和工作效率,该运动控制方法包括:通过第一控制模式控制夹持运动组件运动到位于第一初始位置与第一目标位置之间的预设位置,通过第二控制模式控制所述夹持运动组件从所述预设位置运动到所述第一目标位置,以夹持住被加工对象;通过所述第一控制模式控制传送运动组件运动到第二目标位置;其中,所述夹持运动组件设置于所述传送运动组件上;所述第二控制模式包括基于夹持力反馈信号的控制模式;将所述夹持力反馈信号满足预设条件时所述夹持运动组件的位置作为所述第一目标位置;所述夹持力反馈信号反映所述夹持运动组件的夹持力大小。

2、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述第一控制模式包括基于预设波形的第一控制阶段和基于位置pid环的第二控制阶段。

3、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述通过第一控制模式控制夹持运动组件运动到位于第一初始位置与第一目标位置之间的预设位置,包括:基于第一预设波形控制所述夹持运动组件从所述第一初始位置开始运动;当所述夹持运动组件的当前位置到所述预设位置之间的距离不超过第一窗口值时:获取所述夹持运动组件的第一当前位置信息;通过第一位置pid环处理所述第一当前位置信息以及所述预设位置对应的位置信息,得到第一控制信号,基于所述第一控制信号控制所述夹持运动组件,以使其运动到所述预设位置。

4、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述第一窗口值基于所述夹持运动组件对应的第一位置传感器的测量精度设置。

5、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述通过所述第一控制模式控制传送运动组件运动到第二目标位置,包括:基于第二预设波形控制所述传送运动组件从第二初始位置开始运动;当所述传送运动组件的当前位置到所述第二目标位置之间的距离不超过第二窗口值时:获取所述传送运动组件的第二当前位置信息;通过第二位置pid环处理所述第二当前位置信息以及所述第二目标位置对应的位置信息,得到第二控制信号,基于所述第二控制信号控制所述传送运动组件,以使其运动到所述第二目标位置。

6、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述第二窗口值基于所述传送运动组件对应的第二位置传感器的测量精度设置。

7、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述基于第二预设波形控制所述传送运动组件从第二初始位置开始运动,还包括:获取所述传送运动组件的当前速度信息;通过速度pid环处理所述当前速度信息和目标速度,得到频率值;基于所述频率值设置所述第二预设波形的频率;基于设置频率后的所述第二预设波形控制所述传送运动组件运动。

8、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述通过第二控制模式控制所述夹持运动组件从所述预设位置运动到所述第一目标位置,以夹持住被加工对象,包括:基于第三预设波形控制所述夹持运动组件从所述预设位置开始运动;获取所述夹持力反馈信号;当判断所述夹持力反馈信号满足所述预设条件时,基于当前时刻对应于所述第三预设波形上的波形值持续控制所述夹持运动组件。

9、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,还包括:当所述传送运动组件运动且所述夹持运动组件未夹持有被加工对象时:获取所述夹持运动组件的当前位置信息;通过第三位置pid环处理所述当前位置信息,得到第三控制信号,基于所述第三控制信号控制所述夹持运动组件,以使其维持在当前位置。

10、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,还包括:当通过第二控制模式控制所述夹持运动组件从所述预设位置运动到所述第一目标位置,以夹持住被加工对象时:获取所述传输送运动组件的当前位置信息;通过第四位置pid环处理所述当前位置信息,得到第四控制信号,基于所述第四控制信号控制所述传送运动组件,以使其维持在当前位置。

11、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述夹持运动组件包括两个以上夹持惯性电机;所述通过第一控制模式控制夹持运动组件运动到位于第一初始位置与第一目标位置之间的预设位置,通过第二控制模式控制所述夹持运动组件从所述预设位置运动到所述第一目标位置,以夹持住被加工对象,包括:在所述两个以上夹持惯性电机抵达所述预设位置后,通过所述第二控制模式控制所述两个以上夹持惯性电机从所述预设位置运动到所述第一目标位置,以夹持住被加工对象。

12、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述夹持运动组件包括运动方向平行的两个以上夹持惯性电机;所述通过第一控制模式控制夹持运动组件运动到位于第一初始位置与第一目标位置之间的预设位置,通过第二控制模式控制所述夹持运动组件从所述预设位置运动到所述第一目标位置,以夹持住被加工对象,包括:分别通过所述第一控制模式对所述两个以上夹持惯性电机进行独立控制;通过所述第二控制模式对所述两个以上夹持惯性电机进行同步控制。

13、根据本说明书一些实施例所述的运动控制方法,所述传送运动组件包括运动方向正交的两个以上传送惯性电机;所述通过所述第一控制模式控制传送运动组件运动到第二目标位置,包括:分别通过所述第一控制模式对所述两个以上传送惯性电机进行独立控制。

14、本说明书一个或多个实施例提供了一种计算机程序产品,包括计算机指令或计算机代码,当所述计算机指令或所述计算机代码中的至少部分被处理器执行时,能够实现上述任一项所述的运动控制方法。

15、本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于:(1)通过不同的控制模式对夹持运动组件以及传送运动组件分别实施控制,以适应不同的工况和需求,提高各运动组件的适应性和工作效率,使不同运动组件在特定阶段具有更优的性能表现;(2)通过分阶段的控制模式,使多个夹持运动组件在结束第一控制模式后,能够同时进入第二控制模式,减少多个夹持运动组件在第二控制模式的阶段内的运动行程,使多个夹持运动组件能够在短行程内实现同步性更好且更精确的夹持动作;(3)夹持运动组件在当前位置远离目标位置时,通过预设波形驱动夹持运动组件运动,快速接近目标位置,适应较长的行程;(4)夹持运动组件在当前位置接近目标位置后,通过位置pid环计算修正进行纳米级位置调整;(5)夹持运动组件在实施夹持时,通过第一控制模式到达预设位置,再通过第二控制模式同步地控制各夹持运动组件,使各夹持运动组件能够快速到位,同时能够实现同步夹持,使被夹持物体的边缘能够同步地受到夹持运动组件提供的夹持力,具有良好的夹持稳定性,同时能够减少被夹持物体的位移,防止被夹持物体的位置偏心;(6)夹持运动组件通过第二控制模式的力pid环计算修正,保证多个夹持运动组件均夹持到位;(7)传送运动组件在当前位置远离目标位置时,快速接近目标位置,适应较长的行程;传送运动组件在当前位置接近目标位置后,通过位置pid环计算修正,进行纳米级位置调整;(8)夹持运动组件未夹持被夹持物体时,在传送运动组件的运动过程中,通过位置pid环保持夹持运动组件的位置,以获取稳定的夹持运动组件的初始位置;(9)夹持运动组件实施夹持的过程中通过位置pid环保持传送运动组件的位置,避免传送运动组件引起振动干扰夹持运动组件;(10)夹持运动组件实施夹持后,传送运动组件的运动过程中,通过夹持运动组件的自锁保持夹持状态,而不采用位置pid环,避免位置pid环由于加速度影响而调整夹持运动组件所引起的振动。

16、需要说明的是,不同实施例可能产生的有益效果不同,在不同的实施例里,可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合,也可以是其他任何可能获得的有益效果。


技术特征:

1.一种运动控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一控制模式包括基于预设波形的第一控制阶段和基于位置pid环的第二控制阶段。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过第一控制模式控制夹持运动组件运动到位于第一初始位置与第一目标位置之间的预设位置,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一窗口值基于所述夹持运动组件对应的第一位置传感器的测量精度设置。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过所述第一控制模式控制传送运动组件运动到第二目标位置,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第二窗口值基于所述传送运动组件对应的第二位置传感器的测量精度设置。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于第二预设波形控制所述传送运动组件从第二初始位置开始运动,还包括:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过第二控制模式控制所述夹持运动组件从所述预设位置运动到所述第一目标位置,以夹持住被加工对象,包括:

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述夹持运动组件包括两个以上夹持惯性电机;

12.根据权利要求1或11所述的方法,其特征在于,所述夹持运动组件包括两个以上夹持惯性电机;

13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述传送运动组件包括运动方向正交的两个以上传送惯性电机;

14.一种计算机程序产品,包括计算机指令或计算机代码,当所述计算机指令或所述计算机代码中的至少部分被处理器执行时,能够实现如权利要求1~13任一项所述的方法。


技术总结
本公开提供了一种运动控制方法以及计算机程序产品,涉及超精密设备技术领域。本公开涉及通过第一控制模式控制夹持运动组件运动到位于第一初始位置与第一目标位置之间的预设位置,通过第二控制模式控制夹持运动组件从预设位置运动到第一目标位置,以夹持住被加工对象;通过第一控制模式控制传送运动组件运动到第二目标位置;其中,夹持运动组件设置于传送运动组件上。

技术研发人员:马文卿,赵安琪
受保护的技术使用者:上海隐冠半导体技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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