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求助：高精度定位方案！ 点击：2919 | 回复：60



普析

    
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发表于：2005-06-01 16:17:00
楼主
我们现在做一个项目，做一套电机驱动，负载很小（就一个镜面40mm*40mm*6mm），要求分辨率要到17位，低速运转，总的说来和激光扫描振镜差不太多，成本要控制在3K以内，我们现在用的是步进电机，开环控制。但是精度达不到要求。现在打算仿照激光振镜扫描的原理来做或者步进电机+编码器做成闭环控制！想问问论坛上面有没有高手指点一下。谢谢！我的email：chenqiyuebit@126.com。
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亦云人云

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发表于：2005-07-25 11:12:00
41楼
to 人在北理： 对于振镜方案，如果你用了编码器，你只需一个直流慢速变化的电源，不必纠缠这个电源的精度和振镜的“定位精度”，“定位精度”可由编码器来保证。 如果现有的振镜负载能力不够，你完全可以自己做一个负载能力大一些的。
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亦云人云

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发表于：2005-07-25 14:05:00
42楼
甚至,买一个电度表(RMB几十元),当作一个电机,改装一下,都有可能接近你的要求。
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人在北理

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发表于：2005-07-26 08:18:00
43楼
to 亦云人云： 因为是初次接触这种东西，所以不免……。不知您说的这个方案有没有具体的案例，如果有的话我们想借鉴并尝试一下！
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普析

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发表于：2005-07-26 11:00:00
44楼
to 亦云人云老兄： 多谢你的建议(电度表的例子，我们总工也提过)，但是我还是有一个问题想请教您，如果是电度表，先不考虑精度问题，驱动能力和保持力矩能行吗？在我的印像中，电度表的那个指针稍微动一下就偏离所指示的位置了啊？
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阿拉丁

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发表于：2005-07-26 11:10:00
45楼
普析,其实亦云人云说的这个方案同我介绍给你的电机原理上比较相似。
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亦云人云

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发表于：2005-07-26 12:37:00
46楼
你的仪器是否构成一个数据采集系统，现在“定位精度”可由编码器来保证，只要光谱信息和位置信息是同时采集的就可以了，保持力矩就那么有用吗？ 我在前面说过“其实,采取这个方案时,用什么类型的电机都不重要了,甚至用的不是电机也没关系，只要能使转轴平稳慢速转动就可以了.” 电度表其实是最易调控的电机，它的特点不是有保持力矩，相反是动作灵敏，疑似直流伺服电机。 另外再提一个更简单的方案，你买一个洗衣机或微波炉的（机械）定时器（也是RMB几十元），它也给你提供了慢速旋转运动。 甚至，一个玩具电机，加一套减速也可以。 如果任何一个现成的产品（例如由于驱动能力不够）不宜直接选用，（只要经济上划得来）你可以改进，自行设计。 解决转轴平稳慢速转动后，你怎样保证光谱信息和位置信息是同时采集的就可以了。
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普析

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发表于：2005-07-26 14:00:00
47楼
to 亦云人云： 多谢老兄指教！我们的仪器就是构成一个数据采集系统（但只是整机的一部分）但是我们要镜子转到一个位置以后停下来，才能进行采集啊，也就是说镜子在整个行程中的运动曲线是离散的。所以我才比较在意保持力矩的问题。 老兄说的“只要光谱信息和位置信息是同时采集的就可以了”，我也明白一点，就是要两者同步，这样的话，整个过程就应该看成连续的了吧。这个，我想借助CPLD或者FPGA应该可以办到。这样的话，我不知道采集数据的速度能否能够快到那种程度。 老兄，不知您是否有email地址，我想把我们的东西给你详细描述一下。谢谢。
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普析

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发表于：2005-07-26 14:02:00
48楼
to 阿拉丁： 不知您给我们介绍的什么电机。不好意思。
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亦云人云

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发表于：2005-07-26 14:46:00
49楼
每个网友的联系方式在网上都有,请用鼠标点击所发帖子上的网名即可. 请用鼠标点击此帖左上的"亦云人云".
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亦云人云

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发表于：2005-07-26 15:54:00
50楼
邮件收到,看后和我预想接近,但对你们的方案有下述疑惑: "当光栅尺转到一定的角度的时候，我们希望光栅尺能够停下来，稳定不动，测完一个后再转一定的角度，再停下来检测另一种颜色的光信号。" 是否有必要"停下来"?是哪一个信号触发了"停下来"(是否是谱线的门槛信号)?如果我们用这个"停下来"信号去锁存采样保持寄存器,是否可以立即同步保持了现场的光谱谱线和位址信息?然后再顺序将光谱谱线和位址信息存到计算机内,如果这样做了是否就不必"停下来"?
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亦云人云

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发表于：2005-07-26 16:30:00
51楼
2的17次方是131072,若采样周期是1ms,131秒完成全部采样,约2分多钟;若按40度算,为14564个采样点,只须15秒. 采样周期1ms大概很容易做到,不必"停下来".
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亦云人云

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发表于：2005-07-27 09:13:00
52楼
一个数字存储示波器的取样频率可达100MHZ以上，取样周期为10ns,在1ms时间要取样100000次，它并未让被测波形停下来，也不可能停下来。 如果我们以时间为自变量，对光谱和编码器取样，只要时间间隔足够小，我们就可能对旋转角有更高的分辩率，起到对编码器分辩率的进一步插值。
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亦云人云

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发表于：2005-07-29 21:00:00
53楼
如果由于测量方法的原因而必须反复测量和停下来测量，这就要求旋转角度的重复精度高，并且停止时纹丝不动，且具有保持力矩； 对于振镜法，恐怕谁也做不到把一个模拟量的电流参数稳定和重复性做到2的17次量级。 对于任何一个伺服系统，伺服系统是不停的检测误差，误差越大，恢复力矩越大，但对于慢速或停止的时候，难免还在不停的小范围振动，不停的反复赳正误差，这对别的案例可能无关大局，但对你们的案例却是致命的。 所以我认为，用 步进+减速机 是一个较明智的选择,可以重复精度高，并且停止时纹丝不动，且具有保持力矩；。 最后，举个例子：自行车和三轮车，我们无法让一辆静止的自行车不倾倒，它必须不停的纠偏才可以不倒；但是对于三轮车，我们不用管它,它也不会倒；伺服系统就像这辆自行车，步进就好像三轮车。
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沈阳老宋

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54楼
TO：人在北理： 其实你的项目最好是用一个功能强的控制卡，加园光栅加压电陶瓷电机完成，但有一个问题是这个方案成本很高，至少要几万元，所以我一直没有推荐，压电陶瓷电机实际是按照步进原理工作的，每步最小可以达到20纳米，40度达到17位分辨率绝对没有问题，适合低速运转，可以精确保持位置，(可以理解成步进电机）如果你的预算够，可以将你的详细要求E-MAIL给我，我可以帮你计算一下，如果预算不够那就算拉，可能网上有高人能解决，我是没有什么好办法。
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刘岩利

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55楼
压电陶瓷电机有保持力，这点是和步进一致的。不过，是按照步进原理工作的吗？如果我没有弄错，沈阳老宋应该也是卖以色列 NANOMOTION 的电机，那东西可以脉冲控制是没错，可是，步长有谱吗？
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亦云人云

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发表于：2005-07-30 16:00:00
56楼
某种步进电机,配原厂的谐波齿轮减速机构和原厂的细分驱动器,据其产品目录介绍,谐波齿轮减速机构的齿隙可以为0,基本步距角0.72度,细分最大250,谐波齿轮减速比1:100,似可满足你们要求. 若真能齿隙为0,编码器似乎也可省了.
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沈阳老宋

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发表于：2005-07-30 21:46:00
57楼
NANOMOTION电机相当于步进，是指工作原理方面，至于控制方面，当然不能向步进电机那样，光栅尺反馈是必须的。所以讲，成本会很高。另外，这个讨论好像只有凡夫俗子一人在不停的提醒大家注意成本问题，其他同胞好像都是天外神仙，不食人间烟火。不如高精度减速机，高分辨率编码器，诸位大哥，这些都是要银子的，而且不是几K银子可以解决问题的，对吧。如果楼主银子不够，一切都是白谈。
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ysx317

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发表于：2005-07-31 12:52:00
58楼
此问题的讨论有点像我只有到北京站的公共汽车票钱，但我的目的地是要尽快赶到上海，请大家帮我出主意。于是许多人就拿出各种方案：你可以坐飞机、长途大巴、快速列车、骑马、走路等等，但我身上只有十元钱，你们再好的方法我也没法实现。这就是鱼和熊掌不能兼顾的原因. 唯一的方法是准备好了坐飞机的价钱，什么问题都解决了，否则大伙干着急也耽误你自己的时间，都没用。
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gongkongedit

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发表于：2007-12-11 08:10:00
59楼
亦云人云老师您好：我对您搞得数据采集系统很感兴趣，我们也在搞自动化改造，要求在半径4米的园周上精确定位。设想在圆心用园光栅尺作计量，通过什么方法采集数据希望能向您请教。qq774336446   ljzhx118@sohu.com
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亦云人云

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60楼
to 李先：
这里能人很多，你有何问题？如果并非楼主所提问题的延伸，可以另外出个帖子，在论坛中大家一起探讨吧！
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