舵机运动的平滑处理方法、装置、终端设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及舵机控制技术领域，提出一种舵机运动的平滑处理方法、装置、终端设备和计算机存储介质。所述平滑处理方法包括：获取舵机运动的起点位置和控制指令；根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；根据所述起点位置、终点位置和运动时间构建舵机的运动曲线，所述运动曲线为横、纵坐标分别为时间和位置，且包含正弦函数或余弦函数的一次函数；控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。上述过程通过构建简单的一次函数对舵机的运动进行平滑处理，与采用三次贝塞尔公式的技术方案相比大大减小了计算量，从而能够降低对舵机的硬件性能要求。

Smoothing Processing Method, Device, Terminal Equipment and Storage Medium for Actuator Motion

【技术实现步骤摘要】
舵机运动的平滑处理方法、装置、终端设备和存储介质
本专利技术涉及舵机控制
，尤其涉及一种舵机运动的平滑处理方法、装置、终端设备和计算机存储介质。
技术介绍
舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于需要角度不断变化并可以保持的运动控制系统。目前，舵机已经在高档遥控玩具，如飞机、潜艇模型，遥控机器人中得到了普遍应用。舵机运动的平滑处理指控制舵机在运动启动阶段的速度逐渐增加，在运动停止阶段的速度逐渐减小的过程。平滑处理问题是舵机研发过程中的关键问题，舵机运动的平滑度直接影响使用该舵机的控制系统的整体性能。目前，常用三次贝塞尔公式进行舵机运动的平滑处理。然而，采用三次贝塞尔公式的计算量极大，对舵机的硬件性能要求高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种舵机运动的平滑处理方法、装置、终端设备和计算机存储介质，能够减小舵机运动平滑处理的计算量，从而降低对舵机的硬件性能要求。本专利技术实施例的第一方面提供了一种舵机运动的平滑处理方法，包括：获取舵机运动的起点位置和控制指令；根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；根据所述起点位置、终点位置和运动时间构建舵机的运动曲线，所述运动曲线为横、纵坐标分别为时间和位置，且包含正弦函数或余弦函数的一次函数；控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。本专利技术实施例的第二方面提供了一种舵机运动的平滑处理装置，包括：获取模块，用于获取舵机运动的起点位置和控制指令；确定模块，用于根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；运动曲线构建模块，用于根据所述起点位置、终点位置和运动时间构建舵机的运动曲线，所述运动曲线为横、纵坐标分别为时间和位置，且包含正弦函数或余弦函数的一次函数；运动控制模块，用于控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本专利技术实施例的第一方面提供的舵机运动的平滑处理方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术实施例的第一方面提供的舵机运动的平滑处理方法的步骤。在本专利技术实施例中，获取舵机运动的起点位置和控制指令；根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；根据所述起点位置、终点位置和运动时间构建舵机的运动曲线，所述运动曲线为横、纵坐标分别为时间和位置，且包含正弦函数或余弦函数的一次函数；控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。上述过程通过构建简单的一次函数对舵机的运动进行平滑处理，与采用三次贝塞尔公式的技术方案相比大大减小了计算量，从而能够降低对舵机的硬件性能要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种舵机运动的平滑处理方法的第一个实施例的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种舵机运动的平滑处理方法的第二个实施例的流程图；图3是本专利技术实施例提供的一种舵机运动的平滑处理方法的第三个实施例的流程图；图4是本专利技术实施例提供的一种舵机运动的平滑处理装置的一个实施例的结构图；图5是本专利技术实施例提供的一种终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。本专利技术实施例提供了一种舵机运动的平滑处理方法、装置、终端设备和计算机存储介质，能够减小舵机运动平滑处理的计算量，从而降低对舵机的硬件性能要求。请参阅图1，本专利技术实施例中一种舵机运动的平滑处理方法的第一个实施例包括：101、获取舵机运动的起点位置和控制指令；在舵机开始运动前，控制系统获取舵机运动的起点位置和控制指令。起点位置为舵机本次运动前所处的位置(角度)，控制指令为控制系统发送给舵机用于操控舵机运动的指令，该指令中包含舵机本次运动的相关参数，比如运动时间、运动速度或者运动角度等。102、根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；在获取到控制指令后，根据控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间。终点位置为舵机本次运动后所处的位置(角度)，运动时间指舵机本次运动所耗费的时间。具体的，所述控制指令可以包括舵机运动的终点位置和运动时间，这样只需从控制指令中解析出该终点位置和运动时间即可。或者，所述控制指令可以包括舵机运动的终点位置和运动速度，这样可以通过终点位置减去起点位置得到本次运动的距离，再用该距离除以运动速度即可得到运动时间。又或者，所述控制指令可以包括舵机运动的运动时间和运动速度，通过运动时间乘以运动速度可以得到本次运动的距离，再用该距离减去起点位置即可得到终点位置。103、根据所述起点位置、终点位置和运动时间构建舵机的运动曲线；在得到起点位置、终点位置和运动时间后，即可根据这些参数构建舵机的运动曲线。所述运动曲线为横、纵坐标分别为时间和位置(即横坐标为时间、纵坐标为位置，或者横坐标为位置、纵坐标为时间)，且包含正弦函数或余弦函数的一次函数。正弦函数或余弦函数都可形成平滑的曲线，适用于舵机运动的平滑处理。这里的运动曲线为一次函数，相对于多阶的贝塞尔公式能够极大地减少计算量。具体的，该运动曲线的表达式可以举例如下：S(t)＝Ac+(At-Ac)*{n*[t-a*sin(bt+φ)]}、S(t)＝Ac+(At-Ac)*{n*[t-a*cos(bt+φ)]}等等，其中Ac为所述起点位置、At为所述终点位置，a、b、φ和n均为常数。104、控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。在构建出舵机的运动曲线之后，即可由控制系统控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。比如，控制舵机在各个时间点分别运动到达所述运动曲线中与所述各个时间点对应的目标位置，以实现平滑运动。在本专利技术实施例中，获取舵机运动的起点位置和控制指令；根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；根据所述起点位置、终点位置和运动时间构建舵机的运动曲线，所述运动曲线为横、纵坐标分别为时间和位置，且包含正弦函数或余弦函数的一次函数；控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。上述过程通过构建简单的一次函数对舵机的运动进行平滑处理，与采用三次贝塞尔公式的技术方案相比大大减小了计算量，从而能够降低对舵机的硬件性能要求。请参阅图2，本专利技术实施例中一种舵机运动的平滑处理方法的第二个实施例包括：201、获取舵机运动的起点位置和控制指令；202、根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；步骤201至202与步骤101至102相同，具体可参照步骤101至102的相关说明。203、根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舵机运动的平滑处理方法，其特征在于，包括：获取舵机运动的起点位置和控制指令；根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；根据所述起点位置、终点位置和运动时间构建舵机的运动曲线，所述运动曲线为横、纵坐标分别为时间和位置，且包含正弦函数或余弦函数的一次函数；控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。

【技术特征摘要】
1.一种舵机运动的平滑处理方法，其特征在于，包括：获取舵机运动的起点位置和控制指令；根据所述控制指令确定舵机运动的终点位置以及运动时间；根据所述起点位置、终点位置和运动时间构建舵机的运动曲线，所述运动曲线为横、纵坐标分别为时间和位置，且包含正弦函数或余弦函数的一次函数；控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置。2.如权利要求1所述的舵机运动的平滑处理方法，其特征在于，所述运动曲线的表达式为：S(t)＝Ac+(At-Ac)*[t/T+(a-1)*sin(2π*t/T)/2π],t∈[0,T]，a∈[0,1]，其中t为时间变量，Ac为所述起点位置，At为所述终点位置，T为所述运动时间，a为用于调整运动曲线的平滑程度的系数。3.如权利要求2所述的舵机运动的平滑处理方法，其特征在于，所述控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置包括：从预设的表格中查询时间区间[0,T]内每个预设时间点下X*[t/T+(a-1)*sin(2π*t/T)/2π]的数值，X为舵机位置传感器的极限值；根据查询得到的所述数值和所述运动曲线分别计算舵机在每个所述时间点下对应的目标位置；控制舵机在每个所述时间点运动到达对应的目标位置。4.如权利要求3所述的舵机运动的平滑处理方法，其特征在于，还包括：若在查询所述表格时存在所述数值缺失的时间点，则选取所述数值缺失的时间点前后相邻的两个时间点对应的所述数值进行线性插值运算，将线性插值运算得到的结果作为所述数值缺失的时间点对应的所述数值，所述数值缺失的时间点指从所述表格中查询所述数值失败的所述预设时间点。5.如权利要求1或2所述的舵机运动的平滑处理方法，其特征在于，所述控制舵机按照所述运动曲线从所述起点位置运动至所述终点位置包括：对所述运动曲线求导，得到速度曲线；控制舵机按照所述速...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，张礼富，柳冬，孙汉宇，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44