[发明专利]一种基于关键帧动作的舵机控制方法及系统

说明书

本发明提供了舵机控制技术领域的一种基于关键帧动作的舵机控制方法及系统，方法包括如下步骤：步骤S10、获取各舵机的动作控制数据；步骤S20、基于时间对各舵机的各所述动作控制数据进行排序，进而构建动作节点数据数组；步骤S30、设定一帧间隔ts，基于接收的动作执行指令，对系统时间t进行初始化，以所述帧间隔ts为周期执行中断函数，并更新所述系统时间t；步骤S40、基于所述动作节点数据数组以及系统时间t确定舵机的旋转角度，并基于预设的动作调制函数对角度旋转过程进行控制。本发明的优点在于：极大的提升了舵机控制的精度以及灵活性，并克服了多舵机控制的干扰。

技术领域

本发明涉及舵机控制技术领域，特别指一种基于关键帧动作的舵机控制方法及系统。

背景技术

在儿童玩具、创客教育用具、电动模型等自动控制产品中，均涉及舵机控制，针对舵机控制，传统上通过单片机下发实时信号以控制舵机执行对应动作，当需要同时对多个舵机进行控制时，对于功能较为局限的单片机将会产生控制冲突。

即单片机通过延时函数来控制舵机的转动角度，不断轮询判断当前角度是否达到目标角度，此过程全程占用单片机的运算资源，因此在同一时间内仅能实现单独舵机或是一组绑定的舵机的动作控制，对应用舵机的机器人的动作灵活度有较大的限制。另外，在对角度的多次更新中，时间上的误差会由于数据存储精度而逐渐累积，最终导致舵机动作在时间上的不精确。

针对多舵机控制的冲突问题，可以将相关舵机的动作通过硬件代码预先烧录，通过预置多种协同动作方案的方式进行舵机的驱动，但在使用中便无法对舵机的动作进行实时调整。随着技术的发展，人们对舵机的控制要求朝精细化、智能化发展，传统控制方法显示出的动作僵硬感与低灵活性已无法满足当下需求。

综上所述，传统舵机控制方法存在如下缺点：1、难以精确控制舵机的动作时间；2、占用单片机资源，与单片机的其他工作互斥；3、难以实现多舵机的协调控制；4、舵机动作依赖预先编译的单片机代码，难以在使用中对舵机的动作进行精细控制。

因此，如何提供一种基于关键帧动作的舵机控制方法及系统，实现提升舵机控制的精度以及灵活性，克服多舵机控制的干扰，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于关键帧动作的舵机控制方法及系统，实现提升舵机控制的精度以及灵活性，克服多舵机控制的干扰。

第一方面，本发明提供了一种基于关键帧动作的舵机控制方法，包括如下步骤：

步骤S10、获取各舵机的动作控制数据；

步骤S20、基于时间对各舵机的各所述动作控制数据进行排序，进而构建动作节点数据数组；

步骤S30、设定一帧间隔ts，基于接收的动作执行指令，对系统时间t进行初始化，以所述帧间隔ts为周期执行中断函数，并更新所述系统时间t；

步骤S40、基于所述动作节点数据数组以及系统时间t确定舵机的旋转角度，并基于预设的动作调制函数对角度旋转过程进行控制。

进一步地，所述步骤S10中，所述动作控制数据包括舵机编号、时间以及角度。

进一步地，所述步骤S20具体为：

分别对各舵机的各所述动作控制数据按时间升序进行排列，进而构建包含若干个动作节点的动作节点数据数组；所述动作节点携带时间和角度。

进一步地，所述步骤S30具体为：

设定一帧间隔ts，基于接收的动作执行指令，将系统时间t初始化为0，以所述帧间隔ts为周期执行中断函数，并将所述系统时间t不断累加帧间隔ts。

进一步地，所述步骤S40具体包括：