[发明专利]兼顾精密和高效的力控运动控制方法及系统

说明书

本发明公开一种兼顾精密和高效的力控运动控制方法及系统，方法应用于具有PC端和总线伺服驱动器的执行机构；实现在不同精度要求下，分别使用软件运动控制器或者总线伺服驱动器来实现对力控运动的控制；方法包括以下步骤：对力控参数进行配置；根据力控精度要求选定执行机构的主要控制方式；当选定为总线伺服驱动器进行控制时，根据力控参数进行控制，能够以高精密水平完成对执行机构的力控过程，并且由软件运动控制器协同监控；当选定由PC端的软件运动控制器进行控制时，由PC端的软件运动控制器根据力控参数进行力控运动的控制，实现高效率完成对执行机构的力控过程，大大提升了动作的实时性和效率。

技术领域

本发明涉及精密自动化控制技术领域，尤其涉及一种兼顾精密和高效的力控运动控制方法及系统。

背景技术

在精密自动化控制领域，除了要对位置和速度进行控制之外，越来越多的半导体和3C电子组装场合要求对元件和芯片进行力的精密控制以实现良好的接触、安装精度和保护元件的作用。在现在的机器换人的自动化时代，机器已经可以在位置精度和速度上媲美人工，但是要想实现越来越多的精密装配应用场景，必须要找到非常好的力控解决方案。目前常用的方案一般有两种，一是在总线控制器上编程控制对电机的电流进行限制从而实现力控；二是伺服驱动器自行控制力控的整个动作流程，在其内部程序通过对电流反馈或者外部力传感器信号进行闭环处理来实现力控。

这两个方案都有各自的应用场景和不足。一、在总线控制器上编程控制电机的电流，虽然控制流程很灵活，效率也很高，但是因为受制于总线控制周期不能太小，因此一般应用于对力控精度要求不是太高的场合，而且无法对力控在执行机构上的结果进行实时监控。此外，在总线控制器上一般在Windows系统上编程和运行，对精密力控的整个动作流程的实时性无法进行很好的保证，也就进一步影响到了力控的效果。

二、由伺服驱动器自行控制力控的整个动作流程，在伺服驱动器内部程序通过对电流反馈或者外部力传感器信号进行闭环处理来实现力控的方案中，因为驱动器的电流环等算法周期短运行频率高，因此可以实现很高精度的力控，但是由于其整个控制流程对于外部控制器来说是黑盒子，难以灵活调整和修改，在流程中出了问题也很难同控制器端的程序进行即时的协同处理，在力控过程完成后又将控制权交回给控制器，因此增加了很多控制流程的复杂性和降低了控制效率。所以精密制备时如何适应多种不同工况要求进行控制是亟需解决的。

发明内容

针对上述技术中存在的现有技术中，对于不同工况要求如何达到最适合的控制方式的问题；本申请提供一种技术方案进行解决。

为实现上述目的，本发明提供一种兼顾精密和高效的力控运动控制方法，应用于具有PC端和总线伺服驱动器的执行机构；包括以下步骤：

对力控参数进行配置；

获取配置中的力控精度要求，根据力控精度要求选定执行机构的主要控制方式；

当选定为总线伺服驱动器进行控制时，根据所述力控参数进行控制；

当选定为PC端进行控制时，由所述PC端的软件运动控制器根据所述力控参数进行力控运动控制。

作为优选，设定力控精度的第一阈值为n牛；当所述力控精度属于[-n，+n]区间时，选定所述总线伺服驱动器进行控制；当所述力控精度不属于[-n，+n]区间时，选定所述软件运动控制器进行力控运动控制。

作为优选，当选定为总线伺服驱动器进行力控运动控制时，所述PC端对所述力控运动以外的运动阶段进行监测。

作为优选，在所述总线伺服驱动器进行力控运动控制时，循环读取执行机构上的力传感器的力反馈，并根据力反馈在电流控制器中进行精密控制。

作为优选，在所述总线伺服驱动器进行力控运动控制时发生错误后，所述PC端的软件运动控制器对错误进行处理。