[發明專利]曲柄機構中從動件的速度與頻率獨立控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201910316069.8
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN109986586B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 楊躒;張文;許楠;張海波;彭放
• 申請（專利權）人: 中科新松有限公司
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 李艷霞

1.一種曲柄機構中從動件的速度與頻率獨立控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

設置從動件的期望運動頻率以及從動件通過預設位置的期望運動速度；

根據從動件與主動件的約束關系，計算得到與從動件的期望運動頻率以及從動件通過預設位置的期望運動速度相對應的主動件的角度和角速度；

采用從動件的期望運動頻率、從動件通過預設位置的期望運動速度、與從動件的期望運動頻率和從動件通過預設位置的期望運動速度相對應的主動件的角度和角速度以及與從動件的期望運動頻率等頻率的三角函數對主動件的運動進行控制，所述對主動件的運動進行控制包括對主動件的角度或角速度進行控制；

當對主動件的角度進行控制時，所述與從動件的期望運動頻率等頻率的三角函數為：

將從動件的期望運動頻率f_r、與從動件的期望運動頻率f_r和從動件通過預設位置y_r的期望運動速度v_r相對應的主動件的角度θ_a、與從動件的期望運動頻率f_r和從動件通過預設位置y_r的期望運動速度v_r相對應的主動件的角速度和時間t₁帶入所述與從動件的期望運動頻率等頻率的三角函數中，得到主動件的角度隨時間變化的關系式θ(t)；

利用主動件的角度隨時間變化的關系式θ(t)對主動件的角度進行控制；

通過對主動件的角度的控制完成對從動件的速度與頻率的獨立控制；

當對主動件的角速度進行控制時，所述與從動件的期望運動頻率等頻率的三角函數為：

將從動件的期望運動頻率f_r、與從動件的期望運動頻率f_r和從動件通過預設位置y_r的期望運動速度v_r相對應的主動件的角速度和時間t₁帶入所述與從動件的期望運動頻率等頻率的三角函數中，得到主動件的角速度隨時間變化的關系式

利用主動件的角速度隨時間變化的關系式對主動件的角速度進行控制；

通過對主動件的角速度的控制完成對從動件的速度與頻率的獨立控制；

其中，時間t₁表示主動件以恒角速度運轉時，一個周期內從動件以期望速度v_r通過預設位置y_r所需的時間。

2.根據權利要求1所述的曲柄機構中從動件的速度與頻率獨立控制方法，其特征在于：所述根據從動件與主動件的約束關系，計算得到從動件的期望運動頻率以及從動件通過預設位置的期望運動速度對應的主動件的角度和角速度的過程為：

從動件與主動件的約束關系通過以下約束函數來體現：

y＝f₁(θ)，

約束函數的反函數為：

θ＝f₁^-1(y)，

式中，y表示從動件的位置，v表示從動件的速度，θ表示主動件的角度，表示主動件的角速度；

根據約束函數的反函數以及從動件的期望運動頻率和從動件通過預設位置的期望運動速度，得到與從動件的期望運動頻率和從動件通過預設位置的期望運動速度相對應的主動件的角度和角速度為：

θ_a＝f₁^-1(y_r)，

式中，y_r表示預設位置，v_r表示從動件通過預設位置y_r的期望運動速度；

θ_a表示與從動件的期望運動頻率f_r和從動件通過預設位置y_r的期望運動速度v_r相對應的主動件的角度，表示與從動件的期望運動頻率f_r和從動件通過預設位置y_r的期望運動速度v_r相對應的主動件的角速度。