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专利号: 2021110819654
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 输送;包装;贮存;搬运薄的或细丝状材料
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种永磁电磁混合悬浮的抓取方法,用于通过抓取部无接触抓取位于抓取部正下方的待抓取物体,所述抓取部的下端面固定设置有电磁铁,所述待抓取物体的上端面固定设置有永磁体,所述抓取部能够通过第一电机实现竖直方向的上下运动,所述待抓取物体能够通过第二电机实现竖直方向的上下运动,其特征在于,包括:步骤一、向电磁铁提供初始恒定励磁电流;

步骤二、按照预设采样时刻获取抓取部与待抓取物体之间的距离实测值,并按预设时间间隔交替获取一号距离计算值和二号距离计算值,基于获取的一号距离计算值更新一号距离设定值,基于获取的二号距离计算值更新二号距离设定值,将每一预设采样时刻的距离实测值与该预设采样时刻对应的距离设定值进行比较,所述距离设定值为一号距离设定值或二号距离设定值:若距离实测值大于对应的距离设定值,启动第一电机和/或第二电机以匀速减小抓取部与待抓取物体之间的距离,直至距离实测值减小至小于或等于距离设定值,停止第一电机和第二电机;

步骤三、基于距离实测值与距离设定值的差值调节电磁铁中励磁电流的方向和大小,以调整抓取部与待抓取物体之间的磁场力。

2.根据权利要求1所述的永磁电磁混合悬浮的抓取方法,其特征在于,所述一号距离计算值按照如下公式计算:其中,i为自然数;ysp1(t1,i)为t1,i时刻的一号距离计算值;y(t1,i)为t1,i时刻的距离实测值;y′(t1,i)为t1,i时刻的距离实测值随时间的变化率;

t1,i‑1=t1,i‑ΔT;t1,i‑2=t1,i‑1‑ΔT;ΔT为预设时间间隔;α为安全系数,且α≥1;β为安全常数,且β<0;

所述二号距离计算值按照如下公式计算:

其中,i为自然数;ysp2(t2,i)为t2,i时刻的二号距离计算值;y(t2,i)为t2,i时刻的距离实测值;y′(t2,i)为t2,i时刻的距离实测值随时间的变化率;

t2,i=t1,i+ΔT/2;t2,i‑1=t2,i‑ΔT;t2,i‑2=t2,i‑1‑ΔT;ΔT为预设时间间隔;α为安全系数,且α≥1;β为安全常数,且β<0。

3.一种永磁电磁混合悬浮的抓取装置,用于通过抓取部无接触抓取位于抓取部正下方的待抓取物体,所述抓取部下端面固定设置有电磁铁,所述待抓取物体的上端面固定设置有永磁体,所述抓取部能够通过第一电机实现竖直方向的上下运动,所述待抓取物体能够通过第二电机实现竖直方向的上下运动,其特征在于,包括:励磁电流给定模块,用于向电磁铁提供初始恒定励磁电流;

获取模块,用于获取抓取部与待抓取物体之间的距离实测值;

调整模块,用于按预设时间间隔交替获取一号距离计算值和二号距离计算值,基于获取的一号距离计算值更新一号距离设定值,基于获取的二号距离计算值更新二号距离设定值;

比较模块,用于将距离实测值与距离设定值进行比较,并输出比较结果,所述距离设定值为一号距离设定值或二号距离设定值;

电机控制模块,用于根据比较模块输出的比较结果控制第一电机和/或第二电机的启动和停止;以及悬浮控制模块,用于基于距离实测值与距离设定值的差值调节电磁铁中励磁电流的方向和大小,以调整抓取部与待抓取物体之间的磁场力。

4.根据权利要求3所述的永磁电磁混合悬浮的抓取装置,其特征在于,

所述电机控制模块用于在距离实测值大于对应的距离设定值的情况下,启动第一电机和/或第二电机以匀速减小抓取部与待抓取物体之间的距离,直至距离实测值减小至小于或等于距离设定值,停止第一电机和第二电机;

所述悬浮控制模块用于在第一电机和第二电机停止后,基于距离实测值与距离设定值的差值调节电磁铁中励磁电流的方向和大小,以调整抓取部与待抓取物体之间的磁场力。

5.一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行本申请权利要求1‑2中任一项所述的永磁电磁混合悬浮的抓取方法。