运动控制系统中的齿隙补偿的制作方法

技术特征：
1.一种用于运动控制系统中的齿隙补偿的方法，所述方法包括：使所述运动控制系统的有效负载归位；在所述运动控制系统上执行齿间距非均匀性过程以标识非均匀性校正；生成齿隙查找表，以用于在所述运动控制系统的正常操作期间的齿隙校正中使用，其中所述齿隙查找表是使用训练过程来生成的，所述训练过程包括：选择用于操作所述运动控制系统的移动序列，利用非均匀性校正来执行所述移动序列，计算描述所述运动控制系统的一个或多个组件在所述移动序列期间的齿隙的齿隙测量结果，以及将所述齿隙测量结果存储在所述齿隙查找表中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述运动控制系统是线性驱动系统。3.根据权利要求1所述的方法，其中：所述有效负载是环，所述环包括在所述环周围相等地隔开的多个归位位置，以及所述运动控制系统包括用于在所述运动控制系统的移动期间跟踪所述多个归位位置的归位传感器。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述运动控制系统进一步包括环形滑轮，所述环形滑轮连接到正时皮带，所述正时皮带连接到由步进电机驱动的驱动滑轮。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述齿隙测量是使用针对与所述环的移动相对应的皮带循环内的每个环旋转数量被执行一次的校准过程来计算的，其中所述校准过程包括：将所述环移动到归位位置；针对一个或多个反向移动长度中的每一个执行反向移动环路；在所述反向移动环路内执行正向移动环路，其中所述正向移动环路是针对一个或多个正向移动长度中的每一个来执行的，并且所述正向移动环路包括：针对当前正向移动长度执行正向移动；针对当前反向移动长度执行反向移动；记录从所述正向移动和反向移动得到的实际电机编码器步骤计数；将所述齿隙测量结果计算为对应于非均匀性校正的目标电机编码器步骤计数与所述实际电机编码器步骤计数之间的差。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述校准过程的每个迭代包括：将所述正向移动的结束时的归位位置记录为起始归位位置；将所述反向移动的结束时的归位位置记录为最终归位位置，其中所述齿隙测量结果被存储在所述齿隙查找表中，所述齿隙查找表由当前环旋转数量、所述起始归位位置、所述终止归位位置、所述当前正向移动长度和所述当前反向移动长度来索引。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述校准过程内的所述反向移动环路针对所述环上的每个归位位置被执行一次，并且所述方法包括：在记录电机编码器步骤计数之前，在与所述反向移动相同的方向上将当前归位位置移入归位传感器中。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述校准过程内的所述反向移动环路针对所述环上的每个归位位置被执行一次，并且所述方法包括：在记录电机编码器步骤计数之前，在与所述反向移动相同的方向上将最靠近传感器的归位位置移入归位传感器中。9.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：在执行所述校准过程之前，使所述环归位到初始归位位置。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：执行一个或多个重置移动以消除使所述环归位到所述初始归位位置的影响，其中每个重置移动具有的长度为360除以所述环上的归位位置的数量。11.根据权利要求5所述的方法，其中用于执行所述校准过程的所述反向移动长度和所述正向移动长度均是随机选择的。12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述运动控制系统的正常操作期间，执行校正过程，包括：应用非均匀性校正；接收执行新的移动序列的请求；如果所述新的移动序列包括方向反转，则使用所述齿隙查找表来估计新的齿隙校正，并且将所述新的齿隙校正应用于所述新的移动序列；以及执行所述新的移动序列。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述新的齿隙校正是通过在所述齿隙查找表中的多个齿隙测量结果之间进行插值来估计的。14.根据权利要求5所述的方法，其中所述校准过程在所述运动控制系统的启动期间执行。15.根据权利要求5所述的方法，其中所述校准过程以预定的调度间隔来执行。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述齿隙测量结果是基于在驱动所述有效负载的传动元件的外表面上检测到的一个或多个特征或者基于能够被感测的所述有效负载上的一个或多个特征来计算的。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述齿隙测量结果是基于驱动所述有效负载的致动器的冲程来计算的。18.一种用于运动控制系统中的齿隙补偿的方法，所述方法包括：使所述运动控制系统的有效负载归位；在所述运动控制系统上执行齿间距非均匀性过程以标识非均匀性校正；生成对应于多个移动序列的多个齿隙测量结果，其中每个齿隙测量结果是使用一过程来计算的，所述过程包括：选择用于操作所述运动控制系统的移动序列，利用非均匀性校正来执行所述移动序列，计算描述所述运动控制系统的一个或多个组件在所述移动序列期间的齿隙的齿隙测量结果，以及存储所述齿隙测量结果和所述移动序列；以及使用所述多个齿隙测量结果和所述多个移动序列来训练机器学习模型以用于在齿隙
校正中使用。19.根据权利要求18所述的方法，其中：所述有效负载是环，所述环包括在所述环周围相等地隔开的多个归位位置，以及所述运动控制系统的一个或多个组件的齿隙是使用所述归位位置来跟踪的。20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：在所述运动控制系统的正常操作期间，执行校正过程，包括：应用非均匀性校正；接收执行新的移动序列的请求；如果所述新的移动序列包括方向反转，则使用所述机器学习模型来估计齿隙校正，并且将所述齿隙校正应用于所述新的移动序列；执行所述新的移动序列。21.一种用于运动控制系统中的齿隙补偿的方法，所述方法包括：在所述运动控制系统的正常操作期间，执行校正过程，包括：接收执行新的移动序列的请求；如果所述新的移动序列包括用于所述运动控制系统的方向反转，则使用齿隙查找表来估计新的齿隙校正，并且将所述新的齿隙校正应用于所述新的移动序列；以及执行所述新的移动序列。22.一种用于运动控制系统中的齿隙补偿的方法，所述方法包括：在所述运动控制系统的正常操作期间，执行校正过程，包括：接收执行新的移动序列的请求；如果所述新的移动序列包括用于所述运动控制系统的方向反转，则使用机器学习模型来估计新的齿隙校正，并且将所述新的齿隙校正应用于所述新的移动序列；以及执行所述新的移动序列，其中所述机器学习模型是通过在执行训练移动序列时测量所述运动控制系统的齿隙来训练的。

技术总结
一种用于运动控制系统中的齿隙补偿的方法，包括：使运动控制系统的有效负载归位，以及在运动控制系统上执行齿间距非均匀性过程以标识非均匀性校正。生成齿隙查找表，以用于在运动控制系统的正常操作期间的齿隙校正中使用。齿隙查找表是使用训练过程来生成的，该训练过程包括选择用于操作运动控制系统的移动序列以及利用非均匀性校正来执行该移动序列。该训练过程进一步包括计算描述了运动控制系统的一个或多个组件在移动序列期间的齿隙的齿隙测量结果，以及将齿隙测量结果存储在齿隙查找表中。查找表中。查找表中。


技术研发人员：N
受保护的技术使用者：美国西门子医学诊断股份有限公司
技术研发日：2021.01.15
技术公布日：2022/8/12