地刀扭矩调节方法、装置、电子设备及存储介质与流程

文档序号:33388708发布日期:2023-03-08 09:40阅读:70来源:国知局
地刀扭矩调节方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及机器人技术领域,具体而言,涉及一种地刀扭矩调节方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

2.通常,在电力系统中,由于电力线路检修或计划停电,需要将开关柜中的地刀闭合(或断开),以确保检修线路处于无电状态,提高检修人员检修的安全性。
3.目前,主要通过开关室操作机器人,来替代或辅助人工完成开关柜的应急分闸等操作任务。具体的,针对所有开关柜,均是由开关室操作机器人中的伺服控制系统向开关室操作机器人的末端执行机构输出一个固定扭矩,以控制末端执行机构来完成开关柜中地刀的闭合(或断开)操作。
4.但是,由于不同开关柜的地刀操作所需求的扭矩相差较大,采用上述这种操作方式,存在无法满足不同开关柜的地刀操作扭矩需求的问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种地刀扭矩调节方法、装置、电子设备及存储介质,以便解决现有技术中存在的问题。
6.为实现上述目的,本技术实施例采用的技术方案如下:
7.第一方面,本技术实施例提供了一种地刀扭矩调节方法,应用于开关室操作机器人中伺服控制系统,所述伺服控制系统与所述开关室操作机器人的末端执行机构通信连接,所述末端执行机构上设置有多个检测单元,所述多个检测单元分别与所述伺服控制系统通信连接,所述检测单元包括:速度采集单元、电流采集单元、位置采集单元;
8.所述方法包括:
9.获取由所述多个检测单元采集的所述末端执行机构的实际工作状态信息;
10.基于所述末端执行机构的实际工作状态信息,确定向所述末端执行机构待输出的调节扭矩,以使得所述末端执行机构按照所述调节扭矩对地刀执行驱动操作。
11.可选地,所述实际工作状态信息包括:当前实际转速、当前实际电流、当前实际位置;
12.所述基于所述末端执行机构的实际工作状态信息,确定向所述末端执行机构待输出的调节扭矩,包括:
13.在所述开关室操作机器人启动执行开关操作后,控制所述末端执行机构按照预设工作参数对所述地刀执行驱动操作;
14.在所述开关室操作机器人执行开关操作的过程中,根据所述末端执行机构的当前实际转速、当前实际转速以及当前实际位置,实时调整向所述末端执行机构输出的调节扭矩,直至针对所述地刀的驱动操作执行完毕。
15.可选地,所述根据所述末端执行机构的当前实际转速、当前实际转速以及当前实
际位置,实时调整向所述末端执行机构输出的调节扭矩,直至针对所述地刀的驱动操作执行完毕,包括:
16.若所述末端执行机构的当前实际转速小于预设转速,则以所述末端执行机构的当前实际电流作为第一基准电流,实时调整待输出的第一调节电流,并向所述末端执行机构输出所述第一调节电流,直至由所述速度采集单元发送的所述末端执行机构的当前实际转速等于所述预设转速,则停止对所述第一调节电流的调节;
17.根据所述第一调节电流、所述末端执行机构的当前的实际转速,得到第一调节扭矩,并将所述第一调节扭矩作为峰值扭矩;
18.减小向所述末端执行机构输出的调节电流,并实时获取由所述速度采集单元反馈的所述末端执行机构的当前实际转速;
19.若所述末端执行机构的当前实际转速为零,则确定针对所述地刀的驱动操作执行完毕以及停止执行针对所述地刀的驱动操作。
20.可选地,所述控制所述末端执行机构按照预设工作参数对所述地刀执行驱动操作,包括:
21.获取针对所述末端执行机构的预设工作参数,所述预设工作参数包括:额定转速、旋转行程、加速度、减速度以及额定电流;
22.控制所述末端执行机构按照所述预设工作参数对所述地刀执行驱动操作。
23.可选地,所述方法还包括:
24.若由所述电流采集单元发送的所述末端执行机构的当前实际电流大于预设的最大电流,则向所述末端执行机构输出急停扭矩,以使得所述末端执行机构按照所述急停扭矩停止对所述地刀执行驱动操作。
25.第二方面,本技术实施例还提供了一种地刀扭矩调节装置,应用于开关室操作机器人中伺服控制系统,所述伺服控制系统与所述开关室操作机器人的末端执行机构通信连接,所述末端执行机构上设置有多个检测单元,所述多个检测单元分别与所述伺服控制系统通信连接,所述检测单元包括:速度采集单元、电流采集单元、位置采集单元;
26.所述装置包括:
27.获取模块,用于获取由所述多个检测单元采集的所述末端执行机构的实际工作状态信息;
28.确定模块,用于基于所述末端执行机构的实际工作状态信息,确定向所述末端执行机构待输出的调节扭矩,以使得所述末端执行机构按照所述调节扭矩对地刀执行驱动操作。
29.可选地,所述实际工作状态信息包括:当前实际转速、当前实际电流、当前实际位置;
30.所述确定模块,还用于:
31.在所述开关室操作机器人启动执行开关操作后,控制所述末端执行机构按照预设工作参数对所述地刀执行驱动操作;
32.在所述开关室操作机器人执行开关操作的过程中,根据所述末端执行机构的当前实际转速、当前实际转速以及当前实际位置,实时调整向所述末端执行机构输出的调节扭矩,直至针对所述地刀的驱动操作执行完毕。
33.可选地,所述确定模块,还用于:
34.若所述末端执行机构的当前实际转速小于预设转速,则以所述末端执行机构的当前实际电流作为第一基准电流,实时调整待输出的第一调节电流,并向所述末端执行机构输出所述第一调节电流,直至由所述速度采集单元发送的所述末端执行机构的当前实际转速等于所述预设转速,则停止对所述第一调节电流的调节;
35.根据所述第一调节电流、所述末端执行机构的当前的实际转速,得到第一调节扭矩,并将所述第一调节扭矩作为峰值扭矩;
36.减小向所述末端执行机构输出的调节电流,并实时获取由所述速度采集单元反馈的所述末端执行机构的当前实际转速;
37.若所述末端执行机构的当前实际转速为零,则确定针对所述地刀的驱动操作执行完毕以及停止执行针对所述地刀的驱动操作。
38.可选地,所述确定模块,还用于:
39.获取针对所述末端执行机构的预设工作参数,所述预设工作参数包括:额定转速、旋转行程、加速度、减速度以及额定电流;
40.控制所述末端执行机构按照所述预设工作参数对所述地刀执行驱动操作。
41.可选地,所述装置还包括:
42.输出模块,用于若由所述电流采集单元发送的所述末端执行机构的当前实际电流大于预设的最大电流,则向所述末端执行机构输出急停扭矩,以使得所述末端执行机构按照所述急停扭矩停止对所述地刀执行驱动操作。
43.第三方面,本技术实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括:处理器、存储介质和总线,存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,处理器与存储介质之间通过总线通信,处理器执行机器可读指令,以执行如第一方面提供的方法的步骤。
44.第四方面,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行如第一方面提供的方法的步骤。
45.本技术的有益效果是:
46.本技术实施例提供一种地刀扭矩调节方法、装置、电子设备及存储介质,在本方案中主要是通过各检测单元来实时采集末端执行机构对地刀执行驱动操作时的实际工作状态信息,并将地刀的实际工作状态信息反馈至伺服控制系统,伺服控制系统根据地刀的实际工作状态信息来实时调整向末端执行机构输出的调节扭矩,末端执行机构按照调节扭矩的大小对地刀执行驱动操作,以完成地刀的闭合(或断开)操作。这样,使得伺服控制系统可以根据末端执行机构的实际工作状态信息,来实时动态调整末端执行机构对地刀执行驱动操作时的扭矩大小,自适应扭矩变化情况,避免出现防止大扭矩堵转方式,确保地刀的闭合(或断开)操作的可靠性和安全性,可以适用于针对不同开关柜的地刀操作、以及同一开关柜的地刀分闸操作(或合闸操作)所需的扭矩,有效解决了现有技术中伺服控制系统向末端执行机构输出一个固定扭矩,存在无法满足不同开关柜的地刀操作扭矩需求的问题。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
48.图1为本技术实施例提供的一种地刀扭矩调节的应用场景示意图;
49.图2为本技术实施例提供的一种地刀扭矩调节方法的流程示意图;
50.图3为本技术实施例提供的另一种地刀扭矩调节方法的流程示意图;
51.图4为本技术实施例提供的又一种地刀扭矩调节方法的流程示意图;
52.图5为本技术实施例提供的另一种地刀扭矩调节方法的流程示意图;
53.图6为本技术实施例提供的又一种地刀扭矩调节方法的流程示意图;
54.图7为本技术实施例提供的另一种地刀扭矩调节方法的流程示意图;
55.图8为本技术实施例提供的一种地刀扭矩调节装置的结构示意图;
56.图9为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
57.图标:101-开关室操作机器人;102-地刀;103-伺服控制系统;104-末端执行机构;105-检测单元。
具体实施方式
58.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本技术中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本技术的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本技术内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
59.另外,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
60.需要说明的是,本技术实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
61.首先,在对本技术所提供的技术方案展开具体说明之前,先对本技术所涉及的相关背景进行简单说明。
62.目前,主要通过开关室操作机器人,来替代或辅助人工完成开关柜的应急分闸等操作任务。具体的,针对所有开关柜,均是由开关室操作机器人中的伺服控制系统向开关室操作机器人的末端执行机构输出一个固定扭矩,以控制末端执行机构来完成开关柜中地刀的闭合(或断开)操作。
63.但是,由于不同开关柜的地刀操作所需求的扭矩相差较大,采用上述这种操作方式,存在无法满足不同开关柜的地刀操作扭矩需求的问题。
64.或者,是通过在开关室操作机器人的末端执行机构上加装扭矩传感器,由扭矩传
感器来实时采集会末端执行机构对地刀执行驱动操作时的实际扭矩值,根据采集到的实际扭矩值,来实时调整控制系统向末端执行机构输出的调节扭矩。但是,采用这种地刀扭矩调节方式,会增加设备成本,同时加大结构设计复杂程度,由于是旋转机构信号传输线还要加装滑环等附件,增加了设备运维成本。
65.其次,对本技术所涉及到的地刀扭矩调节的应用场景进行简单说明。
66.图1为本技术实施例提供的一种地刀扭矩调节的应用场景示意图;如图1所示,地刀扭矩调节的应用场景包括:开关室操作机器人101、开关柜中的地刀102,其中,开关室操作机器人101包括伺服控制系统103、末端执行机构104,伺服控制系统103与末端执行机构104通信连接,末端执行机构104上设置有多个检测单元105,且各检测单元105分别与伺服控制系统103通信连接。
67.示例性地,例如,检测单元105可以包括:速度采集单元、电流采集单元、位置采集单元,即可以将速度采集单元和位置采集单元分别设置于末端执行机构104上,将电流采集单元设置于伺服控制系统103与末端执行机构104之间通信连接的数据线上,即可以通过各检测单元105采集末端执行机构104对开关柜中的地刀执行驱动操作时的实际工作状态信息(如当前实际转速、当前实际电流、当前实际位置等),并将地刀的实际工作状态信息反馈至伺服控制系统103,伺服控制系统103根据地刀的实际工作状态信息来实时调整向末端执行机构104输出的调节扭矩,末端执行机构104按照调节扭矩的大小对地刀102执行驱动操作,以完成开关柜中地刀102的闭合(或断开)操作。
68.可以理解,图1所示的结构仅为示意,地刀扭矩调节的应用场景还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
69.如下将通过多个具体的实施例对本技术所提供的地刀扭矩调节方法步骤的实现原理和对应产生的有益效果进行说明。
70.图2为本技术实施例提供的一种地刀扭矩调节方法的流程示意图;可选地,该方法的执行主体可以是所示图1的伺服控制系统,伺服控制系统与开关室操作机器人的末端执行机构通信连接,末端执行机构上设置有多个检测单元,多个检测单元分别与伺服控制系统通信连接,检测单元包括:速度采集单元、电流采集单元、位置采集单元。
71.应当理解,在其它实施例中地刀扭矩调节方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换,或者其中的部分步骤也可以省略或删除。如图2所示,该方法包括:
72.s201、获取由多个检测单元采集的末端执行机构的实际工作状态信息。
73.s202、基于末端执行机构的实际工作状态信息,确定向末端执行机构待输出的调节扭矩,以使得末端执行机构按照调节扭矩对地刀执行驱动操作。
74.在本实施例中,为了实时动态调整末端执行机构对地刀执行驱动操作时的扭矩大小,可以通过伺服控制系统来实时性地(或周期性地)获取由多个检测单元采集的末端执行机构的实际工作状态信息。例如,伺服控制系统可以实时地(或每间隔50ms),获取一次由各检测单元反馈的末端执行机构的实际工作状态信息,伺服控制系统根据各检测单元实时反馈的末端执行机构的实际工作状态信息,来调整向末端执行机构待输出的调节扭矩,以控制末端执行机构按照调节扭矩对地刀执行驱动操作,以完成地刀的闭合(或断开)操作。这样,使得在不增加扭矩传感器、滑环等硬件设备的前提下,可以通过开关室操作机器人中已
有伺服控制系统、及末端执行机构上设置的多个检测单元,来实时动态调整扭矩大小,自适应扭矩变化,防止大扭矩堵转方式,确保地刀分合可靠操作,实现了开关室操作机器人无需人为现场干预,24小时自动运行;该方案一方面降低了设备成本,另一方面简化了机器人地刀操作机构设计复杂程度。
75.综上所述,本技术实施例提供一种地刀扭矩调节方法,在本技术中主要是通过各检测单元来实时采集末端执行机构对地刀执行驱动操作时的实际工作状态信息,并将地刀的实际工作状态信息反馈至伺服控制系统,伺服控制系统根据地刀的实际工作状态信息来实时调整向末端执行机构输出的调节扭矩,末端执行机构按照调节扭矩的大小对地刀执行驱动操作,以完成地刀的闭合(或断开)操作。这样,使得伺服控制系统可以根据末端执行机构的实际工作状态信息,来实时动态调整末端执行机构对地刀执行驱动操作时的扭矩大小,自适应扭矩变化情况,避免出现防止大扭矩堵转方式,确保地刀的闭合(或断开)操作的可靠性和安全性,可以适用于针对不同开关柜的地刀操作、以及同一开关柜的地刀分闸操作(或合闸操作)所需的扭矩,有效解决了现有技术中伺服控制系统向末端执行机构输出一个固定扭矩,存在无法满足不同开关柜的地刀操作扭矩需求的问题。
76.可选地,末端执行机构的实际工作状态信息包括:当前实际转速、当前实际电流、当前实际位置。
77.示例性地,例如,在末端执行机构对地刀执行驱动操作的过程中,由速度采集单元采集到的末端执行机构的当前实际转速为380rpm,由电流采集单元采集到的末端执行机构的当前实际电流为3a,以及由位置采集单元采集到的末端执行机构的当前实际位置为p0。
78.将通过如下实施例,具体讲解上述步骤s202中如何基于末端执行机构的实际工作状态信息,确定向末端执行机构待输出的调节扭矩。
79.可选地,参考图3所示,上述步骤s202包括:
80.s301、在开关室操作机器人启动执行开关操作后,控制末端执行机构按照预设工作参数对地刀执行驱动操作。
81.其中,开关操作是指对地刀执行的闭合操作(或断开操作)。
82.s302、在开关室操作机器人执行开关操作的过程中,根据末端执行机构的当前实际转速、当前实际转速以及当前实际位置,实时调整向末端执行机构待输出的调节扭矩,直至针对地刀的驱动操作执行完毕。
83.在本实施例中,例如,开关室操作机器人中伺服控制系统在位置模式下,采用转速控制,即在开关室操作机器人启动执行开关操作后,通过伺服控制系统来控制末端执行机构按照预设工作参数对地刀执行驱动操作;当在开关室操作机器人执行开关操作的过程中,可以通过伺服控制系统实时接收由各检测单元反馈的末端执行机构的当前实际转速、当前实际电流以及当前实际位置,实时动态调整扭矩大小,使得末端执行机构可以按照动态调整后的扭矩对地刀执行驱动操作,直至针对地刀的驱动操作执行完毕,这样,可以确保开关室操作机器人执行开关操作过程的可控,避免出现机构到位后大扭矩堵转导致刀具咬死无法拔出的情况。
84.将通过如下实施例,具体讲解上述步骤s302中如何根据末端执行机构的当前实际转速、当前实际转速以及当前实际位置,实时调整向末端执行机构输出的调节扭矩,直至针对地刀的驱动操作执行完毕。
85.可选地,参考图4所示,上述步骤s302包括:
86.s401、若末端执行机构的当前实际转速小于预设转速,则以末端执行机构的当前实际电流作为第一基准电流,实时调整待输出的第一调节电流,并向末端执行机构输出第一调节电流,直至由速度采集单元发送的末端执行机构的当前实际转速等于预设转速,则停止对第一调节电流的调节。
87.s402、根据第一调节电流、末端执行机构的当前的实际转速,得到第一调节扭矩,并将第一调节扭矩作为峰值扭矩。
88.示例性地,例如,预设转速为380rpm。
89.需要说明的是,在末端执行机构与地刀p头一旦啮合成功后,即末端执行机构开始旋转阶段,此时,伺服控制系统向末端执行机构输出的扭矩较小,末端执行机构的实际转速与伺服控制系统向末端执行机构输出的输出转速接近,在地刀旋转机构旋转一定角度后,地刀旋转机构所需求扭矩的逐步增大,若伺服控制系统向末端执行机构输出的调节电流不变,则会导致地刀旋转机构的转速逐步降低,即伺服控制系统需要增大向末端执行输出的输出电流,以维持预设转速。
90.其中,末端执行机构与地刀p头的啮合条件为:有前顶的一个弹簧压缩反弹力;p头的旋转运动;啮合过程:p头先以26
°
/秒的转速慢速旋转2秒,保证2秒内慢速旋转角度超过45度,因为p头是内8角套筒,角度刚好均分45
°
,确保慢转期间就能啮合;伺服控制系统中驱动器输出的初始电流比较小,由电流采集单元反馈的末端执行机构的实际电流一般在2a以内,在2秒慢速旋转时间内末端执行机构的实际电流有1a以上的突升,表示末端执行机构与地刀p头的啮合成功。
91.具体的,在本实施例中,例如,当由速度采集单元检测到末端执行机构的当前实际转速为360rpm,即末端执行机构的当前实际转速360rpm小于预设转速380rpm,即360rpm《380rpm,此时将电流采集单元检测到末端执行机构的当前实际电流为作为第一基准电流,即在第一基准电流的基础上,以步进1a增加,以不断循环加大第一调节电流,并向末端执行机构输出实时调整后的第一调节电流,直至由速度采集单元发送的末端执行机构的当前实际转速等于380rpm,则停止对第一调节电流的动态调整;同时,若末端执行机构的当前实际转速可以维持在输入转速380rpm,且无需增加电流值,则可以根据此时第一调节电流、末端执行机构的当前的实际转速,计算得到第一调节扭矩,第一调节扭矩为地刀旋转执行峰值扭矩点。
92.s403、减小向末端执行机构输出的调节电流,并实时获取由速度采集单元反馈的末端执行机构的当前实际转速。
93.s404、若末端执行机构的当前实际转速为零,则确定针对地刀的驱动操作执行完毕以及停止执行针对地刀的驱动操作。
94.应理解,开关柜的地刀执行连接头配合处一般为六角形,当地刀旋转机构过了峰值扭后,地刀实际所需求的扭矩逐步减小。此时,可以通过维持相同转速而减小向末端执行机构输出的调节电流,以主动降低地刀的调节扭矩,避免出现地刀旋转机构到位后大扭矩堵转导致刀具咬死无法拔出的情况。
95.具体的,在本实施例中,当由速度采集单元反馈的末端执行机构的实际转速为0时,则可以确定地刀旋转到位,执行成功。由于提前主动减小输出的调节扭矩,这样,可以确
保到位堵转扭矩是一个合理的值;同时,伺服控制系统可以去使能,释放堵转扭矩,自动拔出机器人旋转地刀机构。
96.可选地,在另一种可实现方式中,还可以根据末端执行机构的当前实际位置,确定针对地刀的驱动操作是否执行完毕。参考图5所示,具体如下:
97.s501、在将第一调节扭矩作为峰值扭矩后,接收并记录由位置采集单元发送的末端执行机构的第一实际位置。
98.s502、减小向末端执行机构输出的调节电流,并实时获取末端执行机构的第二实际位置,根据第一实际位置以及第二实际位置确定针对地刀的驱动操作是否执行完毕,并在确定针对地刀的驱动操作执行完毕时,停止执行针对地刀的驱动操作。
99.在本实施例中,在将第一调节扭矩作为峰值扭矩后,接收并记录由位置采集单元发送的末端执行机构的第一实际位置p1,并实时动态减小向末端执行机构输出的调节电流,并实时获取末端执行机构对地刀执行驱动操作过程中的第二实际位置p2,根据第一实际位置p1以及第二实际位置p2确定针对地刀的驱动操作是否执行完毕,并在确定针对地刀的驱动操作执行完毕时,停止执行针对地刀的驱动操作。
100.可选地,开关室操作机器人中的末端执行机构采用大扭力电机与减速器这种智能驱动控制方式,实现地刀驱动的大扭矩安全输出;同时,还结合旋转角度通过小扭矩堵转到位检测,及时去使能释放扭矩,使机器人旋转地刀操作机构无需人为干预就能自动拔出,降低了机器人操作地刀后的维护成本。
101.将通过如下实施例,具体讲解上述步骤s502中如何减小向末端执行机构输出的实际电流,并实时获取末端执行机构的第二实际位置,根据第一实际位置以及实际位置确定针对地刀的驱动操作是否执行完毕,并在确定针对地刀的驱动操作执行完毕时,停止执行针对地刀的驱动操作。
102.可选地,参考图6所示,上述步骤s502包括:
103.s601、接收由电流采集单元发送的末端执行机构的当前实际电流,并以末端执行机构的当前实际电流作为第二基准电流,实时调整待输出的第二调节电流。
104.s602、根据第二调节电流、末端执行机构的当前的实际转速,得到第二调节扭矩,并记录由位置采集单元发送的末端执行机构的第二实际位置。
105.s603、若第二实际位置与第一实际位置的差值大于预设角度阈值,则将第二调节电流初始化为额定电流,并确定针对地刀的驱动操作执行完毕以及停止执行针对地刀的驱动操作。
106.示例性地,例如,预设角度阈值为65
°

107.在本实施中,例如,在减小向末端执行机构输出的调节电流过程中,当伺服控制系统接收由电流采集单元发送的末端执行机构的当前实际电流为6a,将末端执行机构的当前实际电流6a作为第二基准电流,即在第二基准电流的基础上,以步进1a减小,不断循环减少第二调节电流,并向末端执行机构输出实时调整后的第二调节电流;同时,并根据第二调节电流、末端执行机构的当前的实际转速,得到第二调节扭矩,并记录由位置采集单元发送的末端执行机构的第二实际位置p2,若第二实际位置p2与第一实际位置p1的差值大于预设角度阈值,即当p2-p1》65
°
,则可以确定地刀操作成功,再去使能力矩电机驱动器,以停止执行针对地刀的驱动操作,同时还需要第二调节电流初始化为额定电流3a。
108.将通过如下实施例,具体讲解上述步骤s301中如何控制末端执行机构按照预设工作参数对地刀执行驱动操作。
109.可选地,参考图7所示,上述步骤s301包括:
110.s701、获取针对末端执行机构的预设工作参数。
111.其中,预设工作参数包括:额定转速、旋转行程、加速度、减速度以及额定电流。
112.s702、控制末端执行机构按照预设工作参数对地刀执行驱动操作。
113.在本实施例中,在开关室操作机器人启动执行开关操作之前,需要先针对末端执行机构的预设工作参数进行配置,即完成力矩保护参数。例如,预设工作参数包括:额定转速为400rpm、旋转行程约为150
°
、加速度为2000rpm/s、减速度为2000rpm/s、初始额定电流cl1为3a、峰值电流pl1为3a,以及还可以设置周期性的采样间隔50ms;然后,通过伺服控制系统来控制末端执行机构按照上述预设工作参数对地刀执行驱动操作。
114.可选地,该方法还包括:
115.若接收到的由电流采集单元发送的末端执行机构的当前实际电流大于预设的最大电流,则向末端执行机构输出急停扭矩,以使得末端执行机构按照急停扭矩停止对地刀执行驱动操作。
116.其中,预设的最大电流可以是根据经验设定的参数值,例如,预设的最大电流可以为20a,电流20a时所对应的输出扭矩为265nm。
117.在本实施例中,例如,当伺服控制系统接收到的由电流采集单元发送的末端执行机构的当前实际电流为25a,并判断当前实际电流大于预设的最大电流,即25a》20a,则伺服控制系统向末端执行机构输出急停扭矩,此时,无论地刀处于什么状态,以使得末端执行机构按照急停扭矩停止对地刀执行驱动操作。这样,可以有效解决开关室操作机器人中的末端执行机构在对地刀执行驱动操作出现异常情况,以确保开关室操作机器人工作时的安全性。
118.基于同一发明构思,本技术实施例中还提供了与地刀扭矩调节方法对应的地刀扭矩调节装置,由于本技术实施例中的装置解决问题的原理与本技术实施例上述地刀扭矩调节方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
119.参考图8所示,本技术实施例还提供了一种地刀扭矩调节装置,应用于开关室操作机器人中伺服控制系统,伺服控制系统与开关室操作机器人的末端执行机构通信连接,末端执行机构上设置有多个检测单元,多个检测单元分别与伺服控制系统通信连接,检测单元包括:速度采集单元、电流采集单元、位置采集单元;
120.该装置包括:
121.获取模块801,用于获取由多个检测单元采集的末端执行机构的实际工作状态信息;
122.确定模块802,用于基于末端执行机构的实际工作状态信息,确定向末端执行机构待输出的调节扭矩,以使得末端执行机构按照调节扭矩对地刀执行驱动操作。
123.可选地,实际工作状态信息包括:当前实际转速、当前实际电流、当前实际位置;
124.确定模块802,还用于:
125.在开关室操作机器人启动执行开关操作后,控制末端执行机构按照预设工作参数对地刀执行驱动操作;
126.在开关室操作机器人执行开关操作的过程中,根据末端执行机构的当前实际转速、当前实际转速以及当前实际位置,实时调整向末端执行机构输出的调节扭矩,直至针对地刀的驱动操作执行完毕。
127.可选地,确定模块802,还用于:
128.若末端执行机构的当前实际转速小于预设转速,则以末端执行机构的当前实际电流作为第一基准电流,实时调整待输出的第一调节电流,并向末端执行机构输出第一调节电流,直至由速度采集单元发送的末端执行机构的当前实际转速等于预设转速,则停止对第一调节电流的调节;
129.根据第一调节电流、末端执行机构的当前的实际转速,得到第一调节扭矩,并将第一调节扭矩作为峰值扭矩;
130.减小向末端执行机构输出的调节电流,并实时获取由速度采集单元反馈的所述末端执行机构的当前实际转速;
131.若末端执行机构的当前实际转速为零,则确定针对地刀的驱动操作执行完毕以及停止执行针对地刀的驱动操作。
132.可选地,确定模块802,还用于:
133.获取针对末端执行机构的预设工作参数,预设工作参数包括:额定转速、旋转行程、加速度、减速度以及额定电流;
134.控制末端执行机构按照预设工作参数对地刀执行驱动操作。
135.可选地,该装置还包括:
136.输出模块,用于若由电流采集单元发送的末端执行机构的当前实际电流大于预设的最大电流,则向末端执行机构输出急停扭矩,以使得末端执行机构按照急停扭矩停止对地刀执行驱动操作。
137.上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
138.以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit,简称asic),或,一个或多个微处理器(digital singnal processor,简称dsp),或,一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称fpga)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(central processing unit,简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称soc)的形式实现。
139.图9为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图,该电子设备例如可以是图1中的伺服控制系统中的处理器,以用于实现本技术提供地刀扭矩调节方法,该电子设备可以是具备数据处理功能的计算设备。
140.该电子设备包括:处理器901、存储器902。
141.其中,存储器901、处理器902相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
142.存储器901中存储有以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器801中的软件功能模块,处理器902通过运行存储在存储器901内的软件程序以及模块,从而执行各种功
能应用以及数据处理,即实现本技术实施例中的地刀扭矩调节方法。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
143.其中,存储器901可以是,但不限于,随机存取存储器(random access memory,ram)、只读存储器(read only memory,rom)、可编程只读存储器(programmable read-only memory,prom)、可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory,eprom)等。其中,存储器901用于存储程序,处理器902在接收到执行指令后,执行所述程序。
144.处理器902可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器902可以是通用处理器,包括中央处理器(central processing unit,cpu)、网络处理器(network processor,np)等。
145.可选地,本技术还提供一种程序产品,例如计算机可读存储介质,包括程序,该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
146.在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
147.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
148.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
149.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(英文:read-only memory,简称:rom)、随机存取存储器(英文:random access memory,简称:ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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