[發明專利]施力構件控制方法、裝置、恒力系統、介質及電子設備

有效

• 申請號: 202011458098.7
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112506241B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 田野;趙永強;史洪偉
• 申請（專利權）人: 北京天智航醫療科技股份有限公司
• 主分類號: G05D15/01
• 分類號: G05D15/01;G05B11/42
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 張巖龍

本公開涉及一種施力構件控制方法、裝置、恒力系統、介質及電子設備。方法包括：將模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；在抵接構件上、與受力點抵接的位置處設置有彈性元件時，獲取彈性元件的形變量；根據數字電壓信號和形變量，確定施力構件向抵接構件施加的實際作用力；根據實際作用力和預設作用力，對施力構件進行PID控制。這樣，可保證實際作用力的準確度，進而實現施力構件的精準控制，使得施力構件向抵接構件施加的作用力達到并保持在預設作用力，從而使得抵接構件以預設作用力施加在受力點上，即可保證恒力系統輸出恒定的預設作用力，以滿足需要恒力輸出的作業需求。此外，恒力系統能在防水、隔離、隔熱、真空、消毒殺菌等特殊場景下使用。

技術領域

本公開涉及機械控制領域，具體地，涉及一種施力構件控制方法、裝置、恒力系統、介質及電子設備。

背景技術

現階段，為了減少用于提供恒力的恒力系統中壓力傳感器的檢測誤差，通常將壓力傳感器安裝在施力點與受力點接觸的剛性連接上(即設置在施力點的前面)。但在一些特定的環境下，不允許壓力傳感器安裝在剛性連接上，甚至有些特殊的使用場景下，如防水、隔離、隔熱、真空、消毒殺菌等，要求在施力點和受力點之間加入彈性材料作為隔離或者是密封。此時，壓力傳感器會設置到施力點的后面，這無疑會引入彈性力誤差，導致壓力傳感器實際檢測到的作用力不準確。之后，若恒力系統中的控制器仍基于該檢測到的作用力對施力構件進行PID控制，將無法保證PID控制的準確性，使得施力構件向施力點施加的作用力無法達到期望其輸出的恒定值。

發明內容

為了克服相關技術中存在的問題，本公開提供一種施力構件控制方法、裝置、恒力系統、介質及電子設備。

為了實現上述目的，第一方面，本公開提供一種施力構件控制方法，應用于控制器，所述施力構件的相對端分別設置有壓力傳感器和抵接構件，所述抵接構件用于與受力點抵接，所述壓力傳感器用于將感應到的所述抵接構件與所述受力點之間的作用力轉換為模擬電壓信號并輸出至所述控制器；

所述方法包括：

將所述模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；

在所述抵接構件上、與所述受力點抵接的位置處設置有彈性元件的情況下，獲取所述彈性元件的形變量；

根據所述數字電壓信號和所述形變量，確定所述施力構件向所述抵接構件施加的實際作用力；

根據所述實際作用力和預設作用力，對所述施力構件進行PID控制，以使得所述施力構件向所述抵接構件施加的作用力達到并保持在所述預設作用力。

可選地，所述根據所述數字電壓信號和所述形變量，確定所述施力構件向所述抵接構件施加的實際作用力，包括：

根據所述形變量，確定彈力補償量；

根據所述數字電壓信號和所述彈力補償量，確定所述實際作用力。

可選地，所述根據所述形變量，通過以下公式來確定彈力補償量：

F_b＝K_A·D²+K_B·D+K_C

其中，F_b為所述彈力補償量；D為所述形變量；K_A、K_B、K_C均為常數；

所述根據所述數字電壓信號和所述彈力補償量，通過以下公式來確定所述實際作用力：

F＝K_X·U+F_b

其中，F為所述實際作用力；U為所述數字電壓信號對應的電壓值；K_X為常數。

可選地，所述根據所述實際作用力和預設作用力，對所述施力構件進行PID控制，包括：