一种有限空间无人平台的机构运动控制装置和方法与流程

1.本发明涉及机构运动控制技术领域，尤其涉及一种有限空间无人平台的机构运动控制装置和方法。

背景技术：

2.机构的运动控制可以分为人工控制和自动控制两大类。人工控制指操作人员通过对控制设备进行操作，驱动机构完成启动、运行、停止等各种动作；自动控制指控制设备在无操作人员控制的条件下，根据设备中预先设定好的控制流程自动完成对于机构的各种运动控制，使机构按照一定的速度到达某个预定位置。根据机构运动需求，控制方式可以分为单向运动控制和多向运动控制。
3.一般的机构运动自动控制通过位置传感器测量机构的位置信息，在机构的运动过程中由控制设备中的计算机系统根据目标位置信息和实测位置信息进行计算，实时输出机构运动的控制指令，实现对机构的位置闭环控制。但安装位置传感器会使系统产品成本增加，而且在一些特殊使用环境，比如结构空间有限或者被控机构无安装接口时，被控机构无法安装位置传感器，运动控制系统无法形成位置闭环控制。

技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种有限空间无人平台的机构运动控制装置和方法，用以解决现有无法安装位置传感器的环境下机构低速运动和运动误差大的问题。
5.一方面，本发明实施例提供了一种有限空间无人平台的机构运动控制装置，其特征在于，包括举升机构、平移机构和控制组件；其中，
6.举升机构通过连接件与负载固连；平移机构带动举升机构运动；举升机构包括举升电机；平移机构包括平移电机；
7.控制组件，用于实时读取举升电机或平移电机的转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差；以及，用于基于位置偏差结合分段pid加前馈的复合控制算法，计算得到举升指令数据或平移指令数据；
8.控制组件，还用于将举升指令数据转换成模拟电压控制举升电机的转动方向，驱动举升机构带动负载在垂直方向运动；以及将平移指令数据转换成模拟电压控制平移电机的转动方向，驱动平移机构带动负载在水平方向运动。
9.进一步地，分段pid加前馈的复合控制算法，输入值是举升电机或平移电机的转子位置与目标位置相减得出的位置偏差δθ，根据δθ与分段pid的阈值θ1，θ2的比较结果，使用对应的分段pid传递函数，得到输出值，再与前馈复合指令传递函数的输出值相加，作为最终的输出指令数据。
10.进一步地，分段pid传递函数和前馈复合指令传递函数是微分函数，经过拉普拉斯变换得到线性函数，转换后的分段pid传递函数是：
11.①
当|δθ|》θ2时，传递函数＝k
11
，其中，θ2、k
11
为常数；
12.②
当θ1《|δθ|≤θ2时，传递函数＝k
12
·
(1+t
12
·
s)，其中，θ1、θ2、k
11
、t
12
为常数；
13.③
当|δθ|≤θ1时，传递函数＝k
13
·
(1+t
13
·
s+1/(t
14
·
s))，其中，θ1、k
13
、t
13
、t
14
为常数；
14.转换后的前馈复合指令传递函数是：
15.前馈复合指令传递函数＝k0·
(1+t0·
s)，其中，k0、t0为常数。
16.进一步地，举升机构和平移机构采用双侧支撑定位、单驱动的结构形式，其中：举升机构还包括：举升联轴器、举升滚动导轨、举升滚动丝杠，举升滚动导轨上设置有举升滑块，连接件一侧与负载连接，一侧与举升滑块连接；举升电机通过举升联轴器与举升滚动丝杠连接，当举升电机转动，带动举升滚动丝杠旋转，推动举升滑块移动，举升滑块带动负载一起运动；
17.平移机构还包括：平移联轴器、平移滚动导轨、平移滚动丝杠，平移滚动导轨上设置有平移滑块，平移滑块上设置有垂直卡槽，用来放置举升滚动导轨；平移电机通过平移联轴器与平移滚动丝杠连接，当平移电机转动，带动平移滚动丝杠旋转，推动平移滑块移动，平移滑块带动举升机构和负载一起运动。
18.进一步地，控制组件包括：直流电源模块，控制板，驱动器，其中，直流电源模块用于转换电源，控制板上安装有片上计算机，片上计算机内部安装有嵌入式软件，用于数据通信、信息采集、信号处理和预设流程，驱动器用于将控制板的输出信号转换成驱动电机的电压信号；
19.有限空间无人平台是一个箱式封闭结构，控制组件设置在装置的下端，与举升电机、平移电机通过电缆连接。
20.进一步地，无人平台还包括上限到位开关、下限到位开关，左限到位开关、右限到位开关；其中，
21.上限到位开关、下限到位开关设置在举升机构在垂直方向的极限位置上，左限到位开关、右限到位开关设置在平移机构在水平方向的极限位置上；
22.当举升机构或平移机构运动至极限位置时，触发对应的到位开关发送反馈信号，控制组件接收到反馈信号，切断对应的举升电机或平移电机的供电，对应的机构停止运动。
23.进一步地，分段pid传递函数以及前馈复合指令传递函数中的常数先根据仿真计算结果设置初始值，再基于初始值，在实际环境中定时获取转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差，绘制位置偏差曲线图，其中横轴表示时间，纵轴表示位置偏差；位置偏差曲线逐渐收敛最终停止在0位上，曲线超调量不大于20％，振荡次数不超过2次，逐步优化得到常数的值。
24.另一方面，本发明实施例提供了一种有限空间无人平台的机构运动控制方法，包括如下步骤：
25.实时读取举升电机或平移电机的转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差；
26.基于位置偏差结合分段pid加前馈的复合控制算法，计算得到举升指令数据或平移指令数据；
27.将举升指令数据转换成模拟电压控制举升电机的转动方向，驱动举升机构带动负
载在垂直方向运动；或者将平移指令数据转换成模拟电压控制平移电机的转动方向，驱动平移机构带动负载在水平方向运动。
28.进一步地，实时检测上限到位开关、下限到位开关、左限到位开关和右限到位开关的反馈信号状态，当接收到任一个到位开关传递的反馈信号时，切断对应的举升电机或平移电机的供电，对应的机构停止运动。
29.进一步地，当计算得到的举升指令数据或平移指令数据为0时，表示举升机构或平移机构已运动至目标位置，切断对应的举升电机或平移电机的制动器电源，锁定当前举升电机或平移电机的转子，读取下一个目标位置，切换为另一个电机，开始举升或平移运动。
30.与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
31.在有限空间内使用电机转子的位置传感器数据，形成机构运动的半闭环控制系统，自动控制机构在垂直、水平两方向上运动；无人平台装置采用双侧支撑定位、单驱动的结构形式，避免悬臂梁结构带来结构变形影响；实时采集伺服电机的转子位置，实时计算位置偏差，采用分段pid加前馈的复合控制算法输出指令数据，提高了控制精度和响应速度，缩短了机构运动到位时间；采用到位开关检测机构位置，反馈信号，对机构运动的极限位置提供了安全预防措施。
32.本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
33.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
34.图1为本发明实施例1中一种有限空间无人平台的机构运动控制装置的整体组成图；
35.图2为本发明实施例1中一种有限空间无人平台的机构运动控制装置中举升机构的组成图；
36.图3为本发明实施例1中一种有限空间无人平台的机构运动控制装置中平移机构的组成图；
37.图4为本发明实施例2中一种有限空间无人平台的机构运动控制方法流程图；
38.附图标记：
39.1-负载；2-举升机构；3-平移机构；4-控制组件；5-连接件；6-举升电机；7-平移电机；8-上限到位开关；9-下限到位开关；10-左限到位开关；11-右限到位开关；12-基座；13-举升联轴器；14-举升滚动导轨；15-举升滚动丝杠；16-举升滑块；17-平移联轴器、18-平移滚动导轨、19-平移滚动丝杠、20-平移滑块。
具体实施方式
40.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
41.实施例1，
42.本发明的一个具体实施例，公开了一种有限空间无人平台的机构运动控制装置，如图1所示，包括举升机构、平移机构和控制组件；其中，
43.举升机构通过连接件与负载固连；平移机构带动举升机构运动；举升机构包括举升电机；平移机构包括平移电机；
44.控制组件，用于实时读取举升电机或平移电机的转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差；以及，用于基于位置偏差结合分段pid加前馈的复合控制算法，计算得到举升指令数据或平移指令数据；
45.控制组件，还用于将举升指令数据转换成模拟电压控制举升电机的转动方向，驱动举升机构带动负载在垂直方向运动；以及将平移指令数据转换成模拟电压控制平移电机的转动方向，驱动平移机构带动负载在水平方向运动。
46.实施时，控制组件接通电源后启动，向对应的电机输出制动器解锁电源，同时通过位置闭环伺服控制使电机的转子位置保持在电机解锁前的位置，根据控制软件中预设的目标位置与电机转子的当前位置进行计算，得出位置偏差，以位置偏差为输入值，采用分段pid加前馈的复合控制规律计算输出指令数据，将指令数据转换成模拟电压控制电机的转动方向，驱动对应的机构带动负载在垂直或水平方向运动。
47.与现有技术相比，本实施例提供的有限空间无人平台的机构运动控制装置使用电机转子的位置传感器数据，形成机构运动的半闭环控制系统，实时采集伺服电机的转子位置，实时计算位置偏差，采用分段pid加前馈的复合控制算法输出指令数据，自动控制机构在垂直、水平两方向上运动，提高了控制精度和响应速度，缩短了机构运动到位时间。
48.具体来说，举升机构和平移机构采用双侧支撑定位、单驱动的结构形式，避免悬臂梁结构带来的结构变形影响。如图2所示，举升机构还包括：举升联轴器、举升滚动导轨、举升滚动丝杠，举升滚动导轨上设置有举升滑块，连接件一侧与负载连接，一侧与举升滑块连接；举升电机通过举升联轴器与举升滚动丝杠连接，当举升电机转动，带动举升滚动丝杠旋转，推动举升滑块移动，举升滑块带动负载一起运动。
49.如图3所示，平移机构还包括：平移联轴器、平移滚动导轨、平移滚动丝杠，平移滚动导轨上设置有平移滑块，平移滑块上设置有垂直卡槽，用来放置举升滚动导轨；平移电机通过平移联轴器与平移滚动丝杠连接，当平移电机转动，带动平移滚动丝杠旋转，推动平移滑块移动，平移滑块带动举升机构和负载一起运动。
50.优选地，为了保证传动过程没有形变，滚动丝杠和连接件要有一定的刚度和强度，为了保证平移的速度和流畅性，平移机构在每侧采用多滚动导轨方式；负载运动到位后，利用基座来承载。
51.需要说明的是，控制组件包括：直流电源模块，控制板，驱动器，其中，直流电源模块用于转换电源，控制板上安装有片上计算机，片上计算机内部安装有嵌入式软件，用于数据通信、信息采集、信号处理和预设流程，驱动器用于将控制板的输出信号转换成驱动电机的电压信号；
52.有限空间无人平台是一个箱式封闭结构，控制组件设置在装置的下端，与举升电机、平移电机通过电缆连接，用于传输电机电源和制动器电源，接收举升电机、平移电机的转子位置反馈信号。
53.考虑到机构可能会运动到垂直、水平方向的极限位置，为了在机构运动过程中提供安全预防措施，无人平台还包括上限到位开关、下限到位开关，左限到位开关、右限到位开关；其中，
54.上限到位开关、下限到位开关设置在举升机构在垂直方向的极限位置上，左限到位开关、右限到位开关设置在平移机构在水平方向的极限位置上。
55.控制组件与上限到位开关、下限到位开关、左限到位开关、右限到位开关之间设置电缆，用于传递开关电压，接收到位开关的反馈信号。
56.当举升机构或平移机构运动至极限位置时，触发对应的到位开关发送反馈信号，控制组件接收到反馈信号，切断对应的举升电机或平移电机的供电，对应的机构停止运动。
57.具体来说，在机构运动过程中，控制组件将分段pid加前馈的复合控制算法输出的指令数据转换成模拟电压，控制举升机构或平移机构的转向、转速，确保机构运动满足运动到位的时间要求。分段pid加前馈的复合控制算法的输入值是举升电机或平移电机的转子位置与目标位置相减得出的位置偏差δθ，根据δθ与分段pid的阈值θ1，θ2的比较结果，使用对应的分段pid传递函数，得到输出值，再与前馈复合指令传递函数的输出值相加，作为最终的输出指令数据。这种实时采集伺服电机的转子位置，实时计算位置偏差，采用分段pid加前馈的复合控制算法输出指令数据的方式，提高了控制精度和响应速度，缩短机构运动到位时间。
58.示例性地，分段pid的阈值根据滚动丝杠的运行长度来确定，θ1取3cm，θ2取10cm。
59.需要说明的是，分段pid传递函数和前馈复合指令传递函数是微分函数，经过拉普拉斯变换得到线性函数，转换后的分段pid传递函数是：
60.①
当|δθ|》θ2时，传递函数＝k
11
，其中，θ2、k
11
为常数；
61.②
当θ1《|δθ|≤θ2时，传递函数＝k
12
·
(1+t
12
·
s)，其中，θ1、θ2、k
11
、t
12
为常数；
62.③
当|δθ|≤θ1时，传递函数＝k
13
·
(1+t
13
·
s+1/(t
14
·
s))，其中，θ1、k
13
、t
13
、t
14
为常数；
63.采用上述分段pid传递函数，在位置偏差较大时，减少超调量；在位置偏差较小时，加快响应时间。
64.转换后的前馈复合指令传递函数是：
65.前馈复合指令传递函数＝k0·
(1+t0·
s)，其中，k0、t0为常数。
66.采用该前馈复合指令传递函数，可以进一步减少干扰带来的误差，提高控制精度。
67.需要注意的是，上述传递函数中常数值在调试确定的过程中，在确保机构在举升和平移方向上的运动速度够快，满足整个机构举升和平移运动总的完成时间要求之外，还要避免运动过快产生的较大超调和震荡的现象。示例性地，分段pid传递函数以及前馈复合指令传递函数中的常数先根据仿真计算结果设置初始值，再基于初始值，在实际环境中定时获取转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差，绘制位置偏差曲线图，其中横轴表示时间，纵轴表示位置偏差；位置偏差曲线逐渐收敛最终停止在0位上，曲线超调量不大于20％，振荡次数不超过2次，逐步优化得到常数的值。
68.实施例2，
69.提供一种有限空间无人平台的机构运动控制方法，从而基于实施例1中的机构运动控制装置实现对机构在垂直和水平方向的运动控制。如图4所示，包括如下步骤：
70.s11：实时读取举升电机或平移电机的转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差；
71.s12：基于位置偏差结合分段pid加前馈的复合控制算法，计算得到举升指令数据或平移指令数据；
72.s13：将举升指令数据转换成模拟电压控制举升电机的转动方向，驱动举升机构带动负载在垂直方向运动；或者将平移指令数据转换成模拟电压控制平移电机的转动方向，驱动平移机构带动负载在水平方向运动。
73.实施时，控制组件启动后按照嵌入式软件中预设流程开始分步动作、控制机构运动至目标位置，实现自动控制机构运动。
74.以机构在垂直方向的一次自动控制运行为例，控制组件向举升电机输出制动器解锁电源，同时通过位置闭环伺服控制使举升电机的转子位置保持在电机解锁前的位置，读取嵌入式软件中预设的举升目标位置，每隔20ms采集转子位置作为举升初始位置；计算举升初始位置与举升目标位置之间的实时举升位置偏差，以举升位置偏差为输入值，采用分段pid加前馈的复合控制算法计算输出举升指令数据；控制组件将举升指令数据转换成模拟电压控制举升机构的转向、转速。
75.具体来说，如果举升指令数据为正数，举升电机正向转动，则带动举升滚动丝杠旋转，推动举升滑块向上移动，带动负载一起垂直向上运动；如果举升指令数据为负数，举升电机反向转动，则带动举升滚动丝杠旋转，推动举升滑块向下移动，带动负载一起垂直向下运动；如果举升指令数据为0，则举升机构已运动至目标位置，停止运动保持位置，控制组件切断举升电机的制动器电源，锁定举升电机的转子。
76.优选地，在举升机构运动过程中，控制组件实时检测上限到位开关和下限到位开关的反馈信号状态，当接收到上限到位开关或下限到位开关传递的反馈信号时，切断举升电机的供电，举升机构和负载停止运动。
77.以机构在水平方向的一次自动控制运行为例，控制组件向平移电机输出制动器解锁电源，同时通过位置闭环伺服控制使平移电机的转子位置保持在电机解锁前的位置，读取嵌入式软件中预设的平移目标位置，每隔20ms采集转子位置作为平移初始位置；计算平移初始位置与平移目标位置之间的实时平移位置偏差，以平移位置偏差为输入值，采用分段pid加前馈的复合控制算法计算输出平移指令数据；控制组件将平移指令数据转换成模拟电压控制平移机构的转向、转速。
78.具体来说，如果平移指令数据为正数，平移电机正向转动，则带动平移滚动丝杠旋转，推动平移滑块向左移动，带动举升机构和负载一起水平向左运动；如果平移指令数据为负数，平移电机反向转动，则带动平移滚动丝杠旋转，推动平移滑块向右移动，带动举升机构和负载一起水平向右运动；如果平移指令数据为0，则平移机构已运动至目标位置，停止运动保持位置，控制组件切断平移电机的制动器电源，锁定平移电机的转子。
79.优选地，在平移机构运动过程中，控制组件实时检测左限到位开关和右限到位开关的反馈信号状态，当接收到左限到位开关或右限到位开关传递的反馈信号时，切断平移电机的供电，平移机构、举升机构和负载停止运动。
80.每完成一次运动，读取下一个目标位置，切换为另一个电机，控制组合逐次控制举升电机或平移电机带动机构和负载运动，直至按照控制程序中预设的路径完成全部运动。
81.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
82.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种有限空间无人平台的机构运动控制装置，其特征在于，包括举升机构、平移机构和控制组件；其中，所述举升机构通过连接件与负载固连；所述平移机构带动所述举升机构运动；所述举升机构包括举升电机；所述平移机构包括平移电机；所述控制组件，用于实时读取所述举升电机或所述平移电机的转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差；以及，用于基于所述位置偏差结合分段pid加前馈的复合控制算法，计算得到举升指令数据或平移指令数据；所述控制组件，还用于将所述举升指令数据转换成模拟电压控制所述举升电机的转动方向，驱动所述举升机构带动所述负载在垂直方向运动；以及将所述平移指令数据转换成模拟电压控制所述平移电机的转动方向，驱动所述平移机构带动所述负载在水平方向运动。2.根据权利要求1所述的有限空间无人平台的机构运动控制装置，其特征在于，所述分段pid加前馈的复合控制算法，输入值是所述举升电机或所述平移电机的转子位置与目标位置相减得出的位置偏差δθ，根据δθ与分段pid的阈值θ1，θ2的比较结果，使用对应的分段pid传递函数，得到输出值，再与前馈复合指令传递函数的输出值相加，作为最终的输出指令数据。3.根据权利要求2所述的有限空间无人平台的机构运动控制装置，其特征在于，所述分段pid传递函数和所述前馈复合指令传递函数是微分函数，经过拉普拉斯变换得到线性函数，转换后的分段pid传递函数是：
①
当|δθ|>θ2时，传递函数＝k
11
，其中，θ2、k
11
为常数；
②
当θ1<|δθ|≤θ2时，传递函数＝k
12
·
(1+t
12
·
s)，其中，θ1、θ2、k
11
、t
12
为常数；
③
当|δθ|≤θ1时，传递函数＝k
13
·
(1+t
13
·
s+1/(t
14
·
s))，其中，θ1、k
13
、t
13
、t
14
为常数；转换后的前馈复合指令传递函数是：前馈复合指令传递函数＝k0·
(1+t0·
s)，其中，k0、t0为常数。4.根据权利要求1-3任一项所述的有限空间无人平台的机构运动控制装置，其特征在于，所述举升机构和所述平移机构采用双侧支撑定位、单驱动的结构形式，其中：所述举升机构还包括：举升联轴器、举升滚动导轨、举升滚动丝杠，所述举升滚动导轨上设置有举升滑块，所述连接件一侧与所述负载连接，一侧与所述举升滑块连接；所述举升电机通过所述举升联轴器与所述举升滚动丝杠连接，当所述举升电机转动，带动所述举升滚动丝杠旋转，推动所述举升滑块移动，所述举升滑块带动所述负载一起运动；所述平移机构还包括：平移联轴器、平移滚动导轨、平移滚动丝杠，所述平移滚动导轨上设置有平移滑块，所述平移滑块上设置有垂直卡槽，用来放置所述举升滚动导轨；所述平移电机通过所述平移联轴器与所述平移滚动丝杠连接，当所述平移电机转动，带动所述平移滚动丝杠旋转，推动所述平移滑块移动，所述平移滑块带动所述举升机构和所述负载一起运动。5.根据权利要求1-4任一项所述的有限空间无人平台的机构运动控制装置，其特征在于，所述控制组件包括：直流电源模块，控制板，驱动器，其中，所述直流电源模块用于转换电源，所述控制板上安装有片上计算机，所述片上计算机内部安装有嵌入式软件，用于数据
通信、信息采集、信号处理和预设流程，所述驱动器用于将控制板的输出信号转换成驱动电机的电压信号；所述有限空间无人平台是一个箱式封闭结构，所述控制组件设置在装置的下端，与所述举升电机、所述平移电机通过电缆连接。6.根据权利要求1-5任一项所述的有限空间无人平台的机构运动控制装置，其特征在于，无人平台还包括上限到位开关、下限到位开关，左限到位开关、右限到位开关；其中，所述上限到位开关、所述下限到位开关设置在所述举升机构在垂直方向的极限位置上，所述左限到位开关、所述右限到位开关设置在所述平移机构在水平方向的极限位置上；当所述举升机构或所述平移机构运动至极限位置时，触发对应的到位开关发送反馈信号，所述控制组件接收到所述反馈信号，切断对应的举升电机或平移电机的供电，对应的机构停止运动。7.根据权利要求3所述的有限空间无人平台的机构运动控制装置，其特征在于，所述分段pid传递函数以及前馈复合指令传递函数中的常数先根据仿真计算结果设置初始值，再基于所述初始值，在实际环境中定时获取转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差，绘制位置偏差曲线图，其中横轴表示时间，纵轴表示位置偏差；位置偏差曲线逐渐收敛最终停止在0位上，曲线超调量不大于20％，振荡次数不超过2次，逐步优化得到常数的值。8.一种有限空间无人平台的机构运动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：实时读取举升电机或平移电机的转子位置，与目标位置相减得出实时的位置偏差；基于所述位置偏差结合分段pid加前馈的复合控制算法，计算得到举升指令数据或平移指令数据；将所述举升指令数据转换成模拟电压控制所述举升电机的转动方向，驱动所述举升机构带动负载在垂直方向运动；或者将所述平移指令数据转换成模拟电压控制所述平移电机的转动方向，驱动所述平移机构带动负载在水平方向运动。9.根据权利要求8所述的有限空间无人平台的机构运动控制方法，其特征在于，实时检测上限到位开关、下限到位开关、左限到位开关和右限到位开关的反馈信号状态，当接收到任一个到位开关传递的反馈信号时，切断对应的举升电机或平移电机的供电，对应的机构停止运动。10.根据权利要求8或9所述的有限空间无人平台的机构运动控制方法，其特征在于，当计算得到的所述举升指令数据或平移指令数据为0时，表示所述举升机构或平移机构已运动至目标位置，切断对应的举升电机或平移电机的制动器电源，锁定当前举升电机或平移电机的转子，读取下一个目标位置，切换为另一个电机，开始举升或平移运动。

技术总结

本发明涉及一种有限空间无人平台的机构运动控制装置和方法，属于机构运动控制技术领域，解决了现有技术中无法安装位置传感器的环境下机构低速运动和运动误差大的问题。包括：举升机构、平移机构和控制组件；其中举升机构通过连接件与负载固连；平移机构带动举升机构运动；举升和平移机构分别包括举升和平移电机；控制组件用于实时读取电机转子位置，与目标位置相减得出实时位置偏差；用于基于位置偏差结合分段PID加前馈的复合控制算法，计算得到指令数据；还用于将指令数据转换成模拟电压控制电机的转动方向，驱动机构带动负载在垂直、水平方向运动。实现了有限空间内机构运动的半闭环控制，提高了控制精度和响应速度，缩短了机构运动到位时间。短了机构运动到位时间。短了机构运动到位时间。