JP7483013B2 - 運動制御システムにおけるバックラッシュ補償 - Google Patents
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Description
本出願は、2020年1月17日に出願された「BACKLASH COMPENSATION IN MOTION CONTROL SYSTEMS」と題する米国仮特許出願第62/962,854号の利益を主張し、その出願の開示は、すべての目的で参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。
新たな目標移動長さ=元の目標移動長さ-誤差 (1)
Claims (16)
- 運動制御システムにおけるバックラッシュ補償のための方法であって:
運動制御システムのペイロードを原点復帰させることと;
運動制御システムにおいて歯ピッチ不均一性手順を実行して不均一補正を特定することと;
運動制御システムの通常動作中にバックラッシュ補正に使用するために、バックラッシュルックアップテーブルを生成することとを含み、
該バックラッシュルックアップテーブルは:
運動制御システムを動作させる移動シーケンスを選択することと、
不均一性補正を伴って移動シーケンスを実行することと、
移動シーケンス中に運動制御システムの1つまたはそれ以上の構成要素のバックラッシュを表すバックラッシュ測定値を計算することと、
該バックラッシュ測定値をバックラッシュルックアップテーブルに記憶することと、を含む訓練プロセスを使用して生成され、
ペイロードは、周りに等間隔で配置された複数の原点復帰位置を含むリングであり、
運動制御システムは、運動制御システムの移動中に複数の原点復帰位置を追跡する原点センサを含み、
バックラッシュ測定値は、リングの動きに対応するベルトサイクル内で各リング回転数に対して1回実行される較正プロセスを使用して計算され、該較正プロセスは:
リングを原点復帰位置に移動させることと;
1つまたはそれ以上の逆転移動長さの各々に対して逆転移動ループを実行することと;
逆転移動ループ内で正転移動ループを実行することとを含み、
正転移動ループは、1つまたはそれ以上の正転移動長さの各々に対して実行され、正転移動ループは:
現正転移動長さに対して正転移動を実行することと;
現逆転移動長さに対して逆転移動を実行することと;
正転移動および逆転移動からもたらされる実際のモータエンコーダステップカウントを記録することと;
不均一性補正に対応する目標モータエンコーダステップカウントと実際のモータエン
コーダステップカウントとの差として、バックラッシュ測定値を計算することと、
を含む、前記方法。 - 運動制御システムは線形駆動システムである、請求項1に記載の方法。
- 運動制御システムは、ステッピングモータによって駆動される駆動プーリへのタイミングベルトに接続されたリングプーリをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 較正プロセスの各反復は:
正転移動の終了時に原点復帰位置を開始原点位置として記録することと;
逆転移動の終了時に原点復帰位置を終了原点位置として記録することと;
を含み、
バックラッシュ測定値は、現リング回転数、開始原点位置、終了原点位置、現正転移動長さおよび現逆転移動長さによってインデックス付けされたバックラッシュルックアップテーブル内に記憶される、請求項1に記載の方法。 - 較正プロセス内の逆転移動ループは、リング上の各原点復帰位置に対して1回実行され、方法は:
モータエンコーダステップカウントを記録する前に、逆転移動と同じ方向において現原点復帰位置を原点センサまで進めること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 較正プロセス内の逆転移動ループは、リング上の各原点位置に対して1回実行され、方法は:
モータエンコーダステップカウントを記録する前に、逆転移動と同じ方向においてセンサに最も近い原点復帰位置を原点センサまで進めること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 較正プロセスを実行する前に、リングを初期原点復帰位置に原点復帰させること
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 1つまたはそれ以上のリセット移動を実行して、リングを初期原点位置に原点復帰させる効果を無効にすることをさらに含み、各リセット移動は、360をリング上の原点復帰位置の数で割った長さを有する、請求項7に記載の方法。
- 較正プロセスを実行するために使用される逆転移動長さと正転移動長さとは、各々ランダムに選択される、請求項1に記載の方法。
- 運動制御システムの通常動作中:
不均一性補正を適用することと;
新たな移動シーケンスを実行する要求を受け取ることと;
新たな移動シーケンスが方向逆転を含む場合、バックラッシュルックアップテーブルを使用して新たなバックラッシュ補正を推定し、新たなバックラッシュ補正を新たな移動シーケンスに適用することと;
新たな移動シーケンスを実行することと、
を含む補正プロセスを実行すること
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 新たなバックラッシュ補正は、バックラッシュルックアップテーブル内の複数のバックラッシュ測定値の間で補間することによって推定される、請求項10に記載の方法。
- 較正プロセスは、運動制御システムの起動中に実行される、請求項1に記載の方法。
- 較正プロセスは、所定のスケジューリングされた間隔で実行される、請求項1に記載の方法。
- バックラッシュ測定値は、ペイロードを駆動する伝達要素の外面上で検出された1つまたはそれ以上の構成に基づいて、または検知することができるペイロード上の1つまたはそれ以上の構成に基づいて、計算される、請求項1に記載の方法。
- バックラッシュ測定値は、ペイロードを駆動するアクチュエータのストロークに基づいて計算される、請求項1に記載の方法。
- 運動制御システムにおけるバックラッシュ補償のための方法であって:
運動制御システムのペイロードを原点復帰させることと;
運動制御システムにおいて歯ピッチ不均一性手順を実行して不均一補正を特定することと;
複数の移動シーケンスに対応する複数のバックラッシュ測定値を生成することとを含み、
各バックラッシュ測定値は:
運動制御システムを動作させる移動シーケンスを選択することと、
不均一性補正を伴って移動シーケンスを実行することと、
移動シーケンス中に運動制御システムの1つまたはそれ以上の構成要素のバックラッシュを表すバックラッシュ測定値を計算することと、
バックラッシュ測定値および移動シーケンスを記憶することと、
複数のバックラッシュ測定値と複数の移動シーケンスとを使用して、バックラッシュ補正で使用される機械学習モデルを訓練することと、
を含むプロセスを使用して計算され、
ペイロードは、周りに等間隔で配置された複数の原点復帰位置を含むリングであり、
運動制御システムの1つまたはそれ以上の構成要素のバックラッシュは、原点復帰位置を使用して追跡され、
運動制御システムの通常動作中:
不均一性補正を適用することと;
新たな移動シーケンスを実行する要求を受け取ることと;
新たな移動シーケンスが方向逆転を含む場合、機械学習モデルを使用して新たなバックラッシュ補正を推定し、新たなバックラッシュ補正を新たな移動シーケンスに適用することと;
新たな移動シーケンスを実行することと、
を含む補正プロセスを実行すること
をさらに含む、前記方法。
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