[发明专利]用于测量编码器信号频率的装置、方法及运行检测装置

说明书

本发明公开了一种用于测量编码器信号频率的装置、方法及搬运装置的运行检测装置，涉及信号测试技术领域，其中的装置包括：参考信号计数模块，用于接收参考信号，并记录在测量周期内参考信号的脉冲个数n0；测量信号计数模块，用于接收编码器输出的被测信号，并记录在测量周期内被测信号的脉冲个数nx；频率确定模块，用于计算nx与n0的商，以及商与参考信号的频率值的乘积。本发明的装置、方法及运行检测装置，能够准确、稳定地获得被测信号的频率，可以减少系统资源消耗，提高处理效率，并保证测量精度，减小测量误差，准确获取多个搬运装置的速度，高效地对搬运装置的速度进行调节，提高了运送货物的准确性以及工作效率。

技术领域

本发明涉及信号测试技术领域，尤其涉及一种用于测量编码器信号频率的装置、方法及搬运装置的运行检测装置。

背景技术

在仓库中使用搬运装置运输货物，搬运装置可以为搬运机器人等。搬运机器人在运输货物的过程中，由于各种器件、工况、嵌入式软件的运算等各种原因，可能会偏离行驶路线，对于存放有大量货架的仓库，对于搬运机器人行驶轨迹的实时纠偏就显得格外重要。目前，通过捕获与搬运机器人的电机或者车轮相连的编码器的值，确定搬运机器人运行的实际数值。例如，编码器所输出信号的频率相当于电机旋转的角速度(当编码器安放在减速机的不同位置时，计算所得的速度还与减速比有关)，此数值乘以车轮周长则可计算所得左右车轮的线速度。对于搬运机器人设置有左、右车轮的期望线速度，将左、右车轮实际的线速度与期望的线速度进行对比，根据差值对当前左、右车轮速度进行调整，使搬运机器人的运行姿态不断地逼近期望状态。目前，通常采用测量电路来捕获编码器输出的脉冲，并计算被测信号的频率值，但计算误差较大，并且当需要捕获多个编码器的输出信号并计算频率值时，采集信号比较困难。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于测量编码器信号频率的装置、方法及搬运装置的运行检测装置。

根据本发明的一个方面，提供一种用于测量编码器信号频率的装置，包括：参考信号计数模块，用于接收参考信号，并记录在测量周期内所述参考信号的脉冲个数n0；测量信号计数模块，用于接收编码器输出的被测信号，并记录在所述测量周期内所述被测信号的脉冲个数nx；频率确定模块，用于计算所述nx与所述n0的商，以及所述商与所述参考信号的频率值的乘积，其中，所述乘积为所述被测信号的频率。

可选地，多个所述测量信号计数模块分别接收多个编码器输出的被测信号，并分别记录在所述测量周期内多个所述被测信号的脉冲个数nx；其中，所述测量信号计数模块与所述编码器的数量相同。

可选地，所述频率确定模块包括：除法器，用于接收所述参考信号计数模块输出的所述n0，以及所述测量信号计数模块输出的所述nx，计算所述nx与所述n0的商；乘法器，用于接收所述参考信号的频率值，计算所述商与所述频率值的乘积并输出。

可选地，所述参考信号计数模块包括：第一D触发器、第一计数器和第一锁存器；闸门信号接入所述第一D触发器的触发端；所述闸门信号通过非门接入所述第一锁存器的控制端；所述被测信号接入所述第一D触发器的时钟输入端；所述参考信号接入所述第一计数器的计数端；所述第一D触发器的输出信号与所述第一计数器输出的所述参考信号计数信号相与后接入所述第一计数器的计数使能端口；所述第一计数器的输出端接入所述第一锁存器的输入端。

可选地，所述测量信号计数模块包括：第二D触发器、第二计数器和第二锁存器；所述闸门信号接入所述第二D触发器的触发端；所述闸门信号通过非门接入所述第二锁存器的控制端；所述被测信号分别接入所述第二D触发器的时钟输入端、所述第二计数器的计数端；所述第二D触发器的输出信号与所述参考信号计数信号相与后接入所述第二计数器的计数使能端口；所述第二计数器的输出端接入所述第二锁存器的输入端。

可选地，信号整流模块，用于将所述参考信号和/或所述被测信号整形为方波。