恭喜横川机器人(深圳)有限公司曹娟娟获国家专利权
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龙图腾网恭喜横川机器人(深圳)有限公司申请的专利一种光学编码器的精度校准方法、系统、设备及存储介质获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119197619B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411675867.7,技术领域涉及:G01D18/00;该发明授权一种光学编码器的精度校准方法、系统、设备及存储介质是由曹娟娟;常京科;王书华;何仁义;岑志勇;刘元江设计研发完成,并于2024-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种光学编码器的精度校准方法、系统、设备及存储介质在说明书摘要公布了:本发明公开了一种光学编码器的精度校准方法、系统、设备及存储介质,涉及光学编码器技术领域,包括:将光学编码器水平放置,使用水平标准分析法获取水平标准值;将光学编码器倾斜,获取倾斜标准值;获取正倾斜标准比值以及逆倾斜标准比值;对获取到的信号进行分析,并对光学编码器进行校准;本发明用于解决现有的用于光学编码器的精度校准的方法中,存在当光学编码器倾斜时,若此时光敏传感器恰好能接收到有效信号,会导致现有的改进方法无法有效对倾斜状态下的光学编码器进行校准,进而造成光学编码器采集到的数据失真的问题。
本发明授权一种光学编码器的精度校准方法、系统、设备及存储介质在权利要求书中公布了:1.一种光学编码器的精度校准方法,其特征在于,包括如下步骤:将光学编码器中的光电传感器分别记为A级传感器以及B级传感器;将光学编码器水平放置,启动光源后使用水平标准分析法获取A级传感器以及B级传感器的水平标准值,其中,水平标准值包括正邻标准值、正邻缓冲值、正标准均值、正标准缓冲值、逆邻标准值、逆邻缓冲值、逆标准均值以及逆标准缓冲值;将水平放置的光学编码器倾斜,并基于水平标准分析法获取A级传感器以及B级传感器的倾斜标准值;对水平标准值以及倾斜标准值进行分析,并基于分析结果获取正倾斜标准比值以及逆倾斜标准比值;当对光学编码器进行精度校准时,实时获取A级传感器以及B级传感器的信号,并基于水平标准分析法对获取到的信号进行分析,基于分析结果、正倾斜标准比值以及逆倾斜标准比值对光学编码器进行校准;使用水平标准分析法获取A级传感器以及B级传感器的水平标准值包括:将光学编码器水平放置并将A级传感器与B级传感器放置在标准情况下的信号接收处,其中,标准情况为不受外界影响且精度准确的情况;启动光源,并使用水平标准分析法进行分析;水平标准分析法包括正向标准分析法以及反向标准分析法;正向标准分析法包括:建立平面直角坐标系,记为正向分析坐标系,其中,正向分析坐标系的X轴的单位为时间,Y轴的单位为信号强度;将码盘顺时针旋转,基于A级传感器以及B级传感器接收到的信号强度在正向分析坐标系中绘制对应的曲线,分别记为正向曲线A以及正向曲线B;将正向曲线A中的最高点以及最低点分别记为峰点FDA以及谷点GDA;将正向曲线B中的最高点以及最低点分别记为峰点FDB以及谷点GDB;对于任意一个峰点FDA,将距离峰点FDA最近的两个峰点GDB分别记为邻峰点LF1以及邻峰点LF2,将距离峰点FDA最近的两个谷点GDB分别记为邻谷点LG1以及邻谷点LG2,其中,邻峰点LF1与邻谷点LG1相较于峰点FDA处于同一侧,且邻峰点LF2与邻谷点LG2相较于峰点FDA处于同一侧;将峰点FDA分别与邻峰点LF1和邻谷点LG1的连线构成的角记为邻角LJ1;将峰点FDA分别与邻峰点LF2和邻谷点LG2的连线构成的角记为邻角LJ2;使用邻角算法获取峰点FDA的邻特征值,邻角算法为:,其中,T为邻特征值,J1为邻角LJ1的角度对应的数值,J2为邻角LJ2的角度对应的数值,L1为邻峰点LF1与峰点FDA之间的距离,L2为邻峰点LF2与峰点FDA之间的距离,L0为峰点FDA与距离峰点FDA最近的谷点GDA之间的距离;获取所有峰点FDA的邻特征值,并将所有邻特征值的平均值记为邻标准值;将所有邻特征值中与邻标准值的差值的最大值记为邻缓冲值;正向标准分析法还包括:对于任意一个峰点FDB,将距离峰点FDB最近的两个谷点GDA分别记为下谷点XG1以及下谷点XG2,使用强度均值算法获取峰点FDB对应的强度均值,强度均值算法为:,其中,G为强度均值,g0为峰点FDB的纵坐标,g1为下谷点XG1的纵坐标,g2为下谷点XG2的纵坐标;获取所有峰点FDB对应的强度均值,并将所有强度均值的平均值记为标准均值;将所有强度均值中与标准均值的差值的最大值记为标准缓冲值;将正向标准分析法中获取的邻标准值、邻缓冲值、标准均值以及标准缓冲值分别记为正邻标准值、正邻缓冲值、正标准均值以及正标准缓冲值;基于水平标准分析法获取A级传感器以及B级传感器的倾斜标准值;对水平标准值以及倾斜标准值进行分析,并基于分析结果获取正倾斜标准比值以及逆倾斜标准比值包括:将水平放置的光学编码器中的码盘倾斜k度,并使用水平标准分析法进行分析,将分析时得到的邻标准值、邻缓冲值、标准均值以及标准缓冲值记为倾斜标准值,其中,k为码盘允许倾斜的最大角度;在码盘倾斜后的正向标准分析法中:将得到的邻标准值记为正邻倾斜值,将得到的邻缓冲值记为正邻倾斜缓冲值;当正邻标准值大于等于正邻倾斜值时,将|(C1-c1)-(C2+c2)|的值记为倾斜判断值,其中,C1为正邻标准值,c1为正邻缓冲值,C2为正邻倾斜值,c2为正邻倾斜缓冲值;当正邻标准值小于正邻倾斜值时,将|(C2-c2)-(C1+c1)|的值记为倾斜判断值;将得到的标准均值记为正斜均值,将得到的标准缓冲值记为正斜缓冲值;将|Z1-z1-Z2-z2|的值记为信号判断值,其中,Z1为正标准均值,Z2为正斜均值,z1为正标准缓冲值,z2为正斜缓冲值;将倾斜判断值除以正信号判断值的值记为正倾斜标准比值;基于水平标准分析法对获取到的信号进行分析,基于分析结果、正倾斜标准比值以及逆倾斜标准比值对光学编码器进行校准包括:当对光学编码器进行精度校准时,将此时码盘的旋转方向记为实时旋转方向,实时获取A级传感器以及B级传感器的信号,并使用水平标准分析法中码盘的旋转方向与实时旋转方向相同的标准分析法进行分析,其中,标准分析法包括正向标准分析法以及反向标准分析法;将经过分析得到的邻标准值、邻缓冲值、标准均值以及标准缓冲值分别记为实时标准值、实时邻缓冲值、实时均值以及实时标准缓冲值;基于码盘倾斜后的标准分析法中倾斜判断值以及倾斜信号值的获取方法,获取实时标准值、实时邻缓冲值、实时均值以及实时标准缓冲值与水平标准值对应的倾斜判断值以及倾斜信号值,并分别记为实时倾斜判断值以及实时倾斜信号值;当实时旋转方向为顺时针旋转且实时倾斜判断值和实时倾斜信号值的比值与正倾斜标准比值相等时,无需对光学编码器校准;当实时旋转方向为逆时针旋转且实时倾斜判断值和实时倾斜信号值的比值与逆倾斜标准比值相等时,无需对光学编码器校准;当实时倾斜判断值和实时倾斜信号值的比值与正倾斜标准比值不相等时,当实时倾斜判断值大于倾斜判断值时,重置码盘的倾斜角度;当实时倾斜信号值大于倾斜信号值时,重置光源的亮度以及码盘的倾斜角度;当实时倾斜判断值小于等于倾斜判断值且实时倾斜信号值小于等于倾斜信号值时,无需处理,其中,倾斜判断值以及倾斜信号值均为获取实时倾斜判断值以及实时倾斜信号值对应的标准分析法中在码盘倾斜k度时获取的倾斜判断值以及倾斜信号值。
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