[發(fā)明專利]一種模式切換剛柔耦合運動平臺及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011395255.4
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112548598B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設計）人: 楊志軍;鄺俊澎;彭皓;黃瑞銳;蘇麗云
• 申請（專利權）人: 佛山市華道超精科技有限公司
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25;B23Q1/38;B23Q5/28;B25H1/14;G05D3/12
• 代理公司: 深圳市溫斯頓專利代理事務所(普通合伙) 44686
• 代理人: 徐員蘭

1.一種剛柔耦合運動平臺的模式切換控制方法，其特征在于，包括：

獲取所述運動平臺的當前位置，并判斷所述當前位置與目標位置之間的差距是否在所述運動平臺的柔性鉸鏈的形變范圍內(nèi)；

若所述當前位置與所述目標位置之間的差距不在所述柔性鉸鏈的形變范圍內(nèi)，則保持電機為三相交流驅(qū)動模式，保持所述電機的三相導通以驅(qū)動所述運動平臺接近所述目標位置；

若所述當前位置與所述目標位置之間的差距在所述柔性鉸鏈的形變范圍內(nèi)，則將所述電機切換為單相直流驅(qū)動模式，選擇所述電機的其中兩電極導通形成單相電流閉環(huán)控制，以使所述柔性鉸鏈形變來彌補所述當前位置與所述目標位置之間的差距以到達所述目標位置；

其中，所述單相電流閉環(huán)控制包括：獲取驅(qū)動所述運動平臺的電機的轉(zhuǎn)子的位置；根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置、所述當前位置和所述目標位置，從三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以導通對應的電機繞組，從而將三相電機等效為音圈電機。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的位置通過霍爾位置傳感器或編碼盤獲取。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置、所述當前位置和所述目標位置，從所述三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以導通對應的電機繞組包括：

若所述當前位置與所述目標位置的差值為負數(shù)，則從所述三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以使所述三相電機正向轉(zhuǎn)動；

若所述當前位置與所述目標位置的差值為正數(shù)，則從所述三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以使所述三相電機反向轉(zhuǎn)動。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置、所述當前位置和所述目標位置，從所述三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以導通對應的電機繞組還包括：

根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置，從所述三相電機的三相逆變電路中選擇兩相橋臂分別輸入正電壓和負電壓，以使所述三相電機的輸出力最大。

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述單相電流閉環(huán)控制下，測量所述柔性鉸鏈的當前形變量，并根據(jù)所述柔性鉸鏈的目標形變量和剛度，計算出到達所述目標位置所需要的電流，并將計算出的所述電流輸入到所述電機繞組中。

6.一種剛柔耦合運動平臺的模式切換控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

位置獲取單元，用于獲取所述運動平臺的當前位置；

判斷單元，用于判斷所述當前位置與目標位置之間的差距是否在所述運動平臺的柔性鉸鏈的形變范圍內(nèi)；

控制單元，用于根據(jù)所述判斷單元的判斷結果，在不同的控制方式之間切換以控制驅(qū)動所述運動平臺的三相電機；若所述當前位置與所述目標位置之間的差距不在所述柔性鉸鏈的形變范圍內(nèi)，則保持電機為三相交流驅(qū)動模式，保持所述電機的三相導通以驅(qū)動所述運動平臺接近所述目標位置；若所述當前位置與所述目標位置之間的差距在所述柔性鉸鏈的形變范圍內(nèi)，則將所述電機切換為單相直流驅(qū)動模式，選擇所述電機的其中兩電極導通形成單相直流電流閉環(huán)控制，以使所述柔性鉸鏈形變來彌補所述當前位置與所述目標位置之間的差距以到達所述目標位置；

所述單相直流電流閉環(huán)控制包括：

獲取驅(qū)動所述運動平臺的電機的轉(zhuǎn)子的位置；

根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置、所述當前位置和所述目標位置，從所述三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以導通對應的電機繞組，從而將三相電機等效為音圈電機。

7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的位置通過霍爾位置傳感器或編碼盤獲取。

8.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置、所述當前位置和所述目標位置，從所述三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以導通對應的電機繞組包括：

若所述當前位置與所述目標位置的差值為負數(shù)，則從所述三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以使所述三相電機正向轉(zhuǎn)動；

若所述當前位置與所述目標位置的差值為正數(shù)，則從所述三相電機的三相逆變電路中選擇合適的橋臂通電以使所述三相電機反向轉(zhuǎn)動。