CN111874561B - 一种传送带区间定位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传送带区间定位方法及装置,定位方法包括:采集传送带的电机编码变化数值;设定每个所述区间的定位点,选取测试定位点,根据所述测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值;采集待定位区间上的物体触发所述传感器时的第三电机编码数值;其中,所述传感器设置在所述传送带的正上方;根据所述第三电机编码数值、所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数;根据所述减速脉冲数控制所述传送带减速运转,使所述待定位区间的定位点停止在所述目标位置。本发明提供一种传送带区间定位方法及装置,以解决现有技术无法准确控制传送带区间定位至目标位置的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域,尤其是涉及一种传送带区间定位方法及装置。
背景技术
在自动化生产应用场合,常常会用到传送带来传送物体,由于应用的需要,有时会要求检测到物体后,将传送带分区间减速停止到目标位置,以方便对物体进行操作。现有的传送带区间定位方法是设定固定的减速距离或减速时间,在检测到物体的信号后,通过控制传送带延迟固定的减速距离或减速时间直至停止,从而实现对传送带区间的定位。本发明的发明人在研究中发现,使用现有的传送带区间定位方法,由于传送带自身的速度波动会影响到传感器触发信号的准确性,导致无法准确控制传送带区间定位至目标位置。
发明内容
本发明提供一种传送带区间定位方法及装置,以解决现有技术无法准确控制传送带区间定位至目标位置的技术问题。
本发明的第一实施提供一种传送带区间定位方法,包括:
采集传送带的电机编码变化数值;其中所述电机编码变化数值包括所述传送带运动一圈时的第一电机编码变化数值、所述传送带运动长度相等的N个区间时的第二电机编码变化数值和所述传送带运动单个所述区间时的第三电机编码变化数值,N为大于等于1的正整数;
根据预设的设定规则设定每个所述区间的定位点,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据所述测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值;
采集待定位区间上的物体触发所述传感器时的第三电机编码数值;其中,所述传感器设置在所述传送带的正上方;
根据所述第三电机编码数值、所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数;
根据所述减速脉冲数控制所述传送带减速运转,使所述待定位区间的定位点停止在所述目标位置。
进一步地,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据所述测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值,具体包括:
选取所述传送带的起始位置与所述传感器的安装位置之间的任一定位点作为测试定位点,采集所述测试定位点运动至所述传感器正下方时的第一电机编码数值,以及所述测试定位点到达预设的目标位置时的第二电机编码数值;
进一步地,在采集所述传送带的电机编码变化数值之前,还包括:
将传送带的预设长度划分为长度相等的N个区间,并对所述N个区间进行排序,得到每个所述区间对应的序列号,其中,第N个区间的序列号为N-1。
进一步地,所述根据所述第三电机编码数值、所述第二电机编码数值和所述电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数,具体包括:
根据所述第三电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述第一电机编码变化数值,计算得到第四电机编码变化数值;
根据所述第四电机编码变化数值与所述第二电机编码变化数值,计算得到所述待定位区间的序列号;
根据所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值、所述第四电机编码变化数值、所述待定位区间的序列号和所述第三电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数。
进一步地,所述传感器设置在所述传送带的起始位置与所述目标位置之间,且所述传感器安装设置位置与所述目标位置沿所述传送带运动方向的投影长度大于等于每一所述区间的长度。
进一步地,所述传感器为光电传感器。
进一步地,所述传送带内置的电机编码器为多圈绝对值型编码器。
本发明的第二实施例提供了一种传送带区间定位装置,包括第一采集模块、第二采集模块、第三采集模块计算模块和控制模块;
所述第一采集模块,用于采集传送带的电机编码变化数值;其中所述电机编码变化数值包括所述传送带运动一圈时的第一电机编码变化数值、所述传送带运动长度相等的N个区间时的第二电机编码变化数值和所述传送带运动单个所述区间时的第三电机编码变化数值,N为大于等于1的正整数;
所述第二采集模块,用于根据预设的设定规则设定每个所述区间的定位点,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据所述测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值;
所述第三采集模块,用于采集待定位区间上的物体触发所述传感器时的第三电机编码数值;其中,所述传感器设置在所述传送带的正上方;
所述计算模块,用于根据所述第三电机编码数值、所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数;
所述控制模块,用于根据所述减速脉冲数控制所述传送带减速运转,使所述待定位区间的定位点停止在所述目标位置。
进一步地,还包括排序模块,所述排序模块,用于将传送带的预设长度划分为长度相等的N个区间,并对所述N个区间进行排序,得到每个所述区间对应的序列号,其中,第N个区间的序列号为N-1。
进一步地,所述计算模块,包括:
第一计算单元,用于根据所述第三电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述第一电机编码变化数值,计算得到第四电机编码变化数值;
第二计算单元,用于根据所述第四电机编码变化数值与所述第二电机编码变化数值,计算得到所述待定位区间的序列号;
第三计算单元,用于根据所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值、所述第四电机编码变化数值、所述待定位区间的序列号和所述第三电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数。
本发明提供一种传送带区间定位方法及装置,通过采集传送带的多个电机编码变化数值以及传送带上物体触发传感器信号变化时的电机编码数值,以电机编码数值为数据依据,计算得到减速脉冲数控制电机减速运转,使传送带减速运动,实现将待定位区间准确定位至目标位置。
附图说明
图1是本发明提供的一种传送带区间定位方法的流程示意图;
图2是本发明提供的传送带减速过程的示意图;
图3是本发明提供的一种传送带的结构示意图;
图4是本发明提供的一种传送带区间定位方法中步骤S4的具体流程示意图;
图5是本发明提供的一种传送带区间定位装置的结构示意图。
其中,说明书附图中的附图标识为:
1、传送带;2、目标位置;3、定位点;4、传感器;5、物体;6、区间;7、隔板、8、电机。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1-4,在本发明的第一实施例中,提供了如图1所示的一种传送带区间定位方法,包括:
S1、采集传送带的电机编码变化数值;其中电机编码变化数值包括传送带运动一圈时的第一电机编码变化数值、传送带运动长度相等的N个区间时的第二电机编码变化数值和传送带运动单个区间时的第三电机编码变化数值,N为大于等于1的正整数;
具体地,在采集传送带的电机编码变化数值前,将传送带运送物体的运送长度划分为N个长度一致的区间,采集传送带运动一整圈时的第一电机编码变化数值code_distA,采集传送带移动N个区间的长度时的第二电机编码变化数值code_distK,并根据第二电机编码变化数值计算得到传送带移动单个区间长度时的第三电机编码变化数值:code_distB=code_distK/N,其中,code_distB为第三电机编码变化数值。
S2、根据预设的设定规则设定每个区间的定位点,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值;
需要说明的是,每个区间都有一个定位点,定位点为区间上根据实际情况可以任意选取的一个点。在本发明实施例中,定位点选取为对应每个区间内的中间点。本发明实施例在传送带区间的起始位置与传感器的安装位置之间选取一个定位点作为测试定位点。
S3、采集待定位区间上的物体触发传感器时的第三电机编码数值;其中,传感器设置在传送带的正上方;
在传送带实际工作中,放置在传送带区间上的物体在接近传感器时,并达到触发条件,触发传感器发生信号变化,采集此时的第三电机编码数值codeE。本发明实施例的传感器包括但不限于光电传感器,比如对射式光电传感器,当被测物挡住对射光电传感器的光束时,传感器输出变化信号以指示物体检测到。
S4、根据第三电机编码数值、第二电机编码数值、第一电机编码数值和电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数;
S5、根据减速脉冲数控制传送带减速运转,使待定位区间的定位点停止在目标位置。
在本发明实施例中,根据减速脉冲数控制传感带内置的电机的运转,从而使得电机带动传感带减速运动,使待定位区间的定位点停止在目标位置。其中,根据所计算得到减速脉冲数控制传感带减速运动,包括两种不同的方式。过程一,减速运动直至停止过程为先匀速后减速停止;过程二,减速运动直至停止过程为直接减速停止,过程一和过程二见图2所示,图中的阴影部分面积均为减速脉冲数code_pulse。
本发明实施例通过采集传送带的多个电机编码变化数值以及传送带上物体触发传感器信号变化时的电机编码数值,以电机编码数值为数据依据,计算得到减速脉冲数控制电机减速运转,使传送带减速运动,实现待定位区间准确定位至目标位置。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值,具体包括:
选取传送带的起始位置与传感器的安装位置之间的任一定位点作为测试定位点,采集测试定位点运动至传感器正下方时的第一电机编码数值,以及测试定位点到达预设的目标位置时的第二电机编码数值。
请参阅图3,为本发明实施例提供的一种传送带结构示意图。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,在采集传送带的电机编码变化数值之前,还包括:
将传送带的预设长度划分为长度相等的N个区间,并对N个区间进行排序,得到每个区间对应的序列号,其中,第N个区间的序列号为N-1。
需要说明的是,N个区间的排序是以传送带运动方向升序排序的,且每个区间通过隔板隔开。
请参阅图4,根据第三电机编码数值、第二电机编码数值和电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数,具体包括:
S41、根据第三电机编码数值、第一电机编码数值和第一电机编码变化数值,计算得到第四电机编码变化数值;
需要说明的是,第四电机编码变化数值为传送带传感器安装点开始运动的电机编码变化数值,换算为传送带运动一圈的电机编码变化数值。
S42、根据第四电机编码变化数值与第二电机编码变化数值,计算得到待定位区间的序列号;
S43、根据第二电机编码数值、第一电机编码数值、第四电机编码变化数值、待定位区间的序列号和第三电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数。
具体地,计算公式如下:
code_PE=(codeE-codeP)%code_distA;
area_P_ID=floor(code_PE/code_distB);
code_pulse=(codeQ-codeP)-(code_PE-area_P_ID*code_distB)。
其中,code_PE为第四电机编码变化数值,codeP为第一电机编码数值,codeQ为第二电机编码数值,area_P_ID为待定位区间的序列号,code_pulse为电机的减速脉冲数,%为取余运算,floor为向下取整函数名。
在完成计算的到电机的减速脉冲数后,将减速脉冲数以时序脉冲形式发送至传送带的电机,以实现准确将传送带上的待定位区间定位至目标位置。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,传感器设置在传送带的起始位置与目标位置之间,且传感器安装设置位置与目标位置沿传送带运动方向的投影长度大于等于每一区间的长度。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,传感器为光电传感器。
在本发明实施例中,可选地,传感器包括但不限于光电传感器。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,传送带内置的电机编码器为多圈绝对值型编码器。
使用多圈绝对性编码器,在电机断电后重新开机时,电机的编码数据会根据记忆复原,无需重新采集以及计算,能够有效提高传送带分区定位的可靠性和便捷性。
实施本发明实施例,具有以下有益效果:
本发明实施例通过采集传送带的多个电机编码变化数值以及传送带上物体触发传感器信号变化时的电机编码数值,以电机编码数值为数据依据,计算得到减速脉冲数控制电机减速运转,使传送带减速运动,实现待定位区间准确定位至目标位置。进一步地,本发明实施例利用电机编码数值计算得到减速脉冲数,对传送带的运动速度以及物体的摆放没有严格的要求,即可实现控制待定位区间准确停止至目标位置,有效地提高传送带区间定位的便捷性和适用性,有利于降低自动化应用的难度。
请参阅图5,本发明的第二实施例提供了一种如图5所示的传送带区间定位装置,包括第一采集模块10、第二采集模块20、第三采集模块30计算模块40和控制模块50;
第一采集模块10,用于采集传送带的电机编码变化数值;其中电机编码变化数值包括传送带运动一圈时的第一电机编码变化数值、传送带运动长度相等的N个区间时的第二电机编码变化数值和传送带运动单个区间时的第三电机编码变化数值,N为大于等于1的正整数;
具体地,在采集传送带的电机编码变化数值前,将传送带运送物体的运送长度划分为N个长度一致的区间,采集传送带运动一整圈时的第一电机编码变化数值code_distA,采集传送带移动N个区间的长度时的第二电机编码变化数值code_distK,并根据第二电机编码变化数值计算得到传送带移动单个区间长度时的第三电机编码变化数值:code_distB=code_distK/N,其中,code_distB为第三电机编码变化数值。
第二采集模块20,用于根据预设的设定规则设定每个区间的定位点,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值;
需要说明的是,每个区间都有一个定位点,定位点为区间上根据实际情况可以任意选取的一个点。在本发明实施例中,定位点选取为对应每个区间内的中间点。本发明实施例在传送带区间的起始位置与传感器的安装位置之间选取一个定位点作为测试定位点。
第三采集模块30,用于采集待定位区间上的物体触发传感器时的第三电机编码数值;其中,传感器设置在传送带的正上方;
在传送带实际工作中,放置在传送带区间上的物体在接近传感器时,并达到触发条件,触发传感器发生信号变化,采集此时的第三电机编码数值codeE。本发明实施例的传感器包括但不限于光电传感器,比如对射式光电传感器,当被测物挡住对射光电传感器的光束时,传感器输出变化信号以指示物体检测到。
计算模块40,用于根据第三电机编码数值、第二电机编码数值、第一电机编码数值和电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数;
控制模块50,用于根据减速脉冲数控制传送带减速运转,使待定位区间的定位点停止在目标位置。
在本发明实施例中,根据减速脉冲数控制传感带内置的电机的运转,从而使得电机带动传感带减速运动,使待定位区间的定位点停止在目标位置。其中,根据所计算得到减速脉冲数控制传感带减速运动,包括两种不同的方式。过程一,减速运动直至停止过程为先匀速后减速停止;过程二,减速运动直至停止过程为直接减速停止,过程一和过程二见图2所示,图中的阴影部分面积均为减速脉冲数code_pulse。
本发明实施例通过采集传送带的多个电机编码变化数值以及传送带上物体触发传感器信号变化时的电机编码数值,以电机编码数值为数据依据,计算得到减速脉冲数控制电机减速运转,使传送带减速运动,实现待定位区间准确定位至目标位置。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,第二采集模块20,包括用于:
选取传送带的起始位置与传感器的安装位置之间的任一定位点作为测试定位点,采集测试定位点运动至传感器正下方时的第一电机编码数值,以及测试定位点到达预设的目标位置时的第二电机编码数值。
请参阅图3,为本发明实施例提供的一种传送带结构示意图。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,还包括排序模块,排序模块,用于将传送带的预设长度划分为长度相等的N个区间,并对N个区间进行排序,得到每个区间对应的序列号,其中,第N个区间的序列号为N-1。
需要说明的是,N个区间的排序是以传送带运动方向升序排序的。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,计算模块40,包括:
第一计算单元,用于根据第三电机编码数值、第一电机编码数值和第一电机编码变化数值,计算得到第四电机编码变化数值;
需要说明的是,第四电机编码变化数值为传送带传感器安装点开始运动的电机编码变化数值,换算为传送带运动一圈的电机编码变化数值。
第二计算单元,用于根据第四电机编码变化数值与第二电机编码变化数值,计算得到待定位区间的序列号;
第三计算单元,用于根据第二电机编码数值、第一电机编码数值、第四电机编码变化数值、待定位区间的序列号和第三电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数。
具体地,计算公式如下:
code_PE=(codeE-codeP)%code_distA;
area_P_ID=floor(code_PE/code_distB);
code_pulse=(codeQ-codeP)-(code_PE-area_P_ID*code_distB)。
其中,code_PE为第四电机编码变化数值,codeP为第一电机编码数值,codeQ为第二电机编码数值,area_P_ID为待定位区间的序列号,code_pulse为电机的减速脉冲数,%为取余运算,floor为向下取整函数名。
在完成计算的到电机的减速脉冲数后,将减速脉冲数以时序脉冲形式发送至传送带的电机,以实现准确将传送带上的待定位区间定位至目标位置。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,传感器设置在传送带的起始位置与目标位置之间,且传感器安装设置位置与目标位置沿传送带运动方向的投影长度大于等于每一区间的长度。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,传感器为光电传感器。
在本发明实施例中,可选地,传感器包括但不限于光电传感器。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,传送带内置的电机编码器为多圈绝对值型编码器。
使用多圈绝对性编码器,在电机断电后重新开机时,电机的编码数据会根据记忆复原,无需重新采集以及计算,能够有效提高传送带分区定位的可靠性和便捷性。
实施本发明实施例,具有以下有益效果:
本发明实施例通过采集传送带的多个电机编码变化数值以及传送带上物体触发传感器信号变化时的电机编码数值,以电机编码数值为数据依据,计算得到减速脉冲数控制电机减速运转,使传送带减速运动,实现待定位区间准确定位至目标位置。进一步地,本发明实施例利用电机编码数值计算得到减速脉冲数,对传送带的运动速度以及物体的摆放没有严格的要求,即可实现控制待定位区间准确停止至目标位置,有效地提高传送带区间定位的便捷性和适用性,有利于降低自动化应用的难度。
以上是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种传送带区间定位方法,其特征在于,包括:
采集传送带的电机编码变化数值;其中所述电机编码变化数值包括所述传送带运动一圈时的第一电机编码变化数值、所述传送带运动长度相等的N个区间时的第二电机编码变化数值和所述传送带运动单个所述区间时的第三电机编码变化数值,N为大于等于1的正整数;
根据预设的设定规则设定每个所述区间的定位点,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据所述测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值;
采集待定位区间上的物体触发传感器时的第三电机编码数值;其中,所述传感器设置在所述传送带的正上方;
根据所述第三电机编码数值、所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数;
根据所述减速脉冲数控制所述传送带减速运转,使所述待定位区间的定位点停止在目标位置。
2.如权利要求1所述的传送带区间定位方法,其特征在于,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据所述测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值,具体包括:
选取所述传送带的起始位置与所述传感器的安装位置之间的任一定位点作为测试定位点,采集所述测试定位点运动至所述传感器正下方时的第一电机编码数值,以及所述测试定位点到达预设的目标位置时的第二电机编码数值。
3.如权利要求1所述的传送带区间定位方法,其特征在于,在采集所述传送带的电机编码变化数值之前,还包括:
将传送带的预设长度划分为长度相等的N个区间,并对所述N个区间进行排序,得到每个所述区间对应的序列号,其中,第N个区间的序列号为N-1。
4.如权利要求1所述的传送带区间定位方法,其特征在于,所述根据所述第三电机编码数值、所述第二电机编码数值和所述电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数,具体包括:
根据所述第三电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述第一电机编码变化数值,计算得到第四电机编码变化数值;
根据所述第四电机编码变化数值与所述第二电机编码变化数值,计算得到所述待定位区间的序列号;
根据所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值、所述第四电机编码变化数值、所述待定位区间的序列号和所述第三电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数。
5.如权利要求1所述的传送带区间定位方法,其特征在于,所述传感器设置在所述传送带的起始位置与所述目标位置之间,且所述传感器安装设置位置与所述目标位置沿所述传送带运动方向的投影长度大于等于每一所述区间的长度。
6.如权利要求1所述的传送带区间定位方法,其特征在于,所述传感器为光电传感器。
7.如权利要求1所述的传送带区间定位方法,其特征在于,所述传送带内置的电机编码器为多圈绝对值型编码器。
8.一种传送带区间定位装置,其特征在于,包括第一采集模块、第二采集模块、第三采集模块计算模块和控制模块;
所述第一采集模块,用于采集传送带的电机编码变化数值;其中所述电机编码变化数值包括所述传送带运动一圈时的第一电机编码变化数值、所述传送带运动长度相等的N个区间时的第二电机编码变化数值和所述传送带运动单个所述区间时的第三电机编码变化数值,N为大于等于1的正整数;
所述第二采集模块,用于根据预设的设定规则设定每个所述区间的定位点,根据预设的选取规则选取测试定位点,根据所述测试定位点采集第一电机编码数值和第二电机编码数值;
所述第三采集模块,用于采集待定位区间上的物体触发传感器时的第三电机编码数值;其中,所述传感器设置在所述传送带的正上方;
所述计算模块,用于根据所述第三电机编码数值、所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数;
所述控制模块,用于根据所述减速脉冲数控制所述传送带减速运转,使所述待定位区间的定位点停止在目标位置。
9.如权利要求8所述的传送带区间定位装置,其特征在于,还包括排序模块,所述排序模块,用于将传送带的预设长度划分为长度相等的N个区间,并对所述N个区间进行排序,得到每个所述区间对应的序列号,其中,第N个区间的序列号为N-1。
10.如权利要求8所述的传送带区间定位装置,其特征在于,所述计算模块,包括:
第一计算单元,用于根据所述第三电机编码数值、所述第一电机编码数值和所述第一电机编码变化数值,计算得到第四电机编码变化数值;
第二计算单元,用于根据所述第四电机编码变化数值与所述第二电机编码变化数值,计算得到所述待定位区间的序列号;
第三计算单元,用于根据所述第二电机编码数值、所述第一电机编码数值、所述第四电机编码变化数值、所述待定位区间的序列号和所述第三电机编码变化数值,计算得到电机的减速脉冲数。
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