CN110856928A - 自动控制方法以及自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种自动控制方法以及自动控制装置。自动控制装置包括自动关节机构以及处理器。自动关节机构包括第一马达以及第二马达。处理器适于对第一马达以及第二马达进行出力调整。当第一马达的第一马达状态参数与第二马达的第二马达状态参数不相同时，处理器调整第一马达的第一目标位置参数以及第二马达的第二目标位置参数的至少其中之一，以使第一马达以及第二马达的至少其中之一自动且对应地调整出力程度。本发明的自动控制方法以及自动控制装置可有效地改善第一马达以及第二马达出力不平均的情况。

Description

自动控制方法以及自动控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制技术，尤其涉及一种自动控制方法以及自动控制装置。

背景技术

近年来，自动控制装置的发展越来越多元，因此各式的自动控制装置被设计且应用在多个领域中，其中自动控制装置可例如是机器人(robot)、机器手臂(robotic arm)或其他机械生物等。因此，自动控制装置通常须透过多个马达来组成一个自动关节机构，以通过设置在此自动关节机构中的这些马达来同时作动的方式来移动机械手臂。然而，由于这些马达的出力程度可能不相同，而使当自动关节机构固定于某一特定动作时，出力程度较高的马达的温度将会逐渐上升，以至于发生马达温度过热而泄力的情况。有鉴于此，如何对这些马达的各别出力程度进行有效的调整程序，以使这些马达可达到出力平均的效果，而有效减少发生马达温度过热而泄力的情况，以下将提出几个范例实施例。

发明内容

本发明提供一种自动控制方法以及自动控制装置，可自动地调整在自动关节机构中的第一马达以及第二马达的至少其中之一的出力程度，以使第一马达以及第二马达可平均地出力，以有效地改善第一马达以及第二马达出力不平均的情况。

本发明的自动控制方法适于自动关节机构。自动关节机构包括第一马达以及第二马达。自动控制方法适于对第一马达以及第二马达进行出力调整。自动控制方法包括以下步骤：设定第一马达的第一转轴的第一目标位置参数，以及设定第二马达的第二转轴的第二目标位置参数，以使第一转轴以及第二转轴同时且分别朝第一目标位置参数以及第二目标位置参数转动；读取第一马达的第一马达状态参数，以及读取第二马达的第二马达状态参数；基于第一马达状态参数以及第二马达状态参数，来决定是否调整第一马达以及第二马达的至少其中之一的出力程度；以及当第一马达状态参数与第二马达状态参数不相同时，选择第一马达以及第二马达的至少其中之一，以调整第一目标位置参数以及第二目标位置参数的至少其中之一，以使第一马达以及第二马达的至少其中之一自动且对应地调整出力程度。

本发明的自动控制装置包括自动关节机构以及处理器。自动关节机构包括第一马达以及第二马达。处理器耦接第一马达以及第二马达。处理器适于对第一马达以及第二马达进行出力调整。处理器设定第一马达的第一转轴的第一目标位置参数，以及设定第二马达的第二转轴的第二目标位置参数，以使第一转轴以及第二转轴同时且分别朝第一目标位置参数以及第二目标位置参数转动。处理器读取第一马达的第一马达状态参数，以及读取第二马达的第二马达状态参数。处理器基于第一马达状态参数以及第二马达状态参数，来决定是否调整第一马达以及第二马达的至少其中之一的出力程度。当第一马达状态参数与第二马达状态参数不相同时，处理器选择第一马达以及第二马达的至少其中之一，以调整第一目标位置参数以及第二目标位置参数的至少其中之一，以使第一马达以及该第二马达的至少其中之一自动且对应地调整出力程度。

基于上述，本发明的自动控制方法以及自动控制装置，可有效地分析马达状态参数，并且通过更新马达的转轴的目标位置，而使马达可自动且对应地调整出力程度。因此，本发明的自动控制方法以及自动控制装置可有效减少发生马达温度过热而泄力的情况。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的自动控制装置的方块图。

图2是依照图实施例的自动控制装置的范例示意图。

图3是依照本发明的一实施例的自动控制方法的流程图。

图4是依照本发明的第一实施例的自动控制方法的流程图。

图5A是依照图4实施例的第一种马达状态的示意图。

图5B是依照图4实施例的第二种马达状态的示意图。

图6是依照本发明的第二实施例的自动控制方法的流程图。

图7A是依照图6实施例的第一种马达状态的示意图。

图7B是依照图6实施例的第二种马达状态的示意图。

图8是依照本发明的另一实施例的自动控制方法的流程图。

附图标记说明

100：自动控制装置；

100B：自动关节机构；

110：处理器；

120：第一马达；

121：第一转轴；

122：第一齿轮；

130：第二马达；

131：第二转轴；

132：第二齿轮；

141：关节转轴；

142：关节齿轮；

143：机械手臂；

S310～S340、S401～S410、S601～S610、S810～S850：步骤；

TP1、TP1’：第一目标位置参数；

TP2、TP2’：第二目标位置参数；

CP1：第一目前位置参数；

CP2：第二目前位置参数。

具体实施方式

为了使本发明的内容可以被更容易明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，代表相同或类似部件。

图1是依照本发明的一实施例的自动控制装置的方块图。参考图1，自动控制装置100包括处理器110、第一马达120以及第二马达130。处理器110耦接第一马达120以及第二马达130。在本实施例中，自动控制装置100可包括自动关节机构，并且第一马达120以及第二马达130设置在自动关节机构中。举例而言，第一马达120以及第二马达130可共同结合于机械手臂，并且以共同作动的方式来完成机械手臂的动作。然而，本发明的自动控制装置100并不限于两个马达。在一实施例中，自动控制装置100可包括由两个以上的马达来组成一个自动关节机构。

在本实施例中，处理器110适于对第一马达以及第二马达进行出力调整。在本实施例中，处理器110例如是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字中处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(Programmable Logic Device,PLD)、其他类似处理电路或这些电路的组合。此外，自动控制装置100还可包括存储器。所述存储器可用于记录用于实现本发明各实施例所述的自动控制方法的相关算法、软件或模块，以使处理器110可读取并执行。

在本实施例中，第一马达120以及第二马达130可例如是一种智能伺服马达(Smartservo motor)，但本发明并不限于此。在本实施例中，第一马达120以及第二马达130可分别接收处理器110的控制命令而执行对应的操作。处理器110的输出的控制命令可例如是读取ID命令、设定ID命令、固定命令、放松命令、在给定时间内转到目标角度命令、读取目标角度命令、读取目前旋转角度命令以及设定目标角度命令等，本发明并不加以限制。此外，第一马达120以及第二马达130可更各别包括位置传感器以及温度传感器。位置传感器用于感测转轴的转动位置，以使处理器110可通过读取位置传感器来取得各实施例所述的位置参数。温度传感器用于感测马达的机体温度，以使处理器110可通过读取温度传感器来取得各实施例所述的温度参数。

图2是依照图1实施例的自动控制装置的范例示意图。参考图1以及图2，图2的自动关节机构100B为图1的自动控制装置100的一种范例实施例，但本发明的自动控制装置不限于此。在一实施例中，图1的自动控制装置100也可以为其他机构形式。在本实施例中，自动关节机构100B为一机械手臂机构。自动关节机构100B包括第一马达120、第二马达130、关节转轴141、关节齿轮142以及机械手臂143。第一马达120包括第一转轴121以及第一齿轮122。第二马达130包括第二转轴131以及第二齿轮132。第一转轴121与第一齿轮122结合，以使第一转轴121与第一齿轮122同步转动。第二转轴131与第二齿轮132结合，以使第二转轴131与第二齿轮132同步转动。关节转轴141与关节齿轮142结合，以使关节转轴141与关节齿轮142同步转动。机械手臂143固定设置在关节齿轮142上，以使机械手臂143与关节齿轮142连动。在本实施例中，第一齿轮122与关节齿轮142啮合，并且第二齿轮132与关节齿轮142啮合，以使第一齿轮122、第二齿轮132以及关节齿轮142同步转动。

图3是依照本发明的一实施例的自动控制方法的流程图。参考图1至图3，图3的自动控制方法可至少适用于图1以及图2的自动控制装置100。自动控制装置100的处理器110可执行步骤S310～S340，以对第一马达120以及第二马达130进行出力调整操作。在步骤S310中，处理器110可设定第一马达120的第一转轴121的第一目标位置参数(TP1)，以及设定第二马达130的第二转轴131的第二目标位置参数(TP2)，以使第一转轴121以及第二转轴131同时且分别朝第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)转动。然而，需说明的是，虽然处理器110依据第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)来驱动第一马达120以及第二马达130，但由于第一转轴121以及第二转轴131的实际转动结果可能因为机械手臂143受到地心引力影响或自动关节机构100B的机械构造设计，而可能无法确实转动至第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)，以使第一马达120以及第二马达130发生出力不平均的情况，而可能进一步导致第一马达120以及第二马达130的至少其中之一发生马达过热的情况。

因此，在步骤S320中，当第一转轴121以及第二转轴131依据第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)转动至第一目前位置以及第二目前位置后，处理器110可读取第一马达120的第一马达状态参数，以及读取第二马达130的第二马达状态参数。在步骤S330中，处理器110可基于第一马达状态参数以及第二马达状态参数，来决定是否调整第一马达120以及第二马达130的至少其中之一的出力程度。在步骤S340中。当第一马达状态参数与第二马达状态参数不相同时，处理器110可选择第一马达120以及第二马达130的至少其中之一，以调整第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)的至少其中之一，以使第一马达120以及第二马达130的至少其中之一自动且对应地调整出力程度。

具体而言，首先，处理器110可读取第一马达120，以取得第一马达120的第一目前位置参数(CP1)，并且读取第二马达130，以取得第二马达130的第二目前位置参数(CP2)。处理器110可将第一目标位置参数(TP1)与第一目前位置参数(CP1)相减，以取得第一位置偏差参数(DP1＝TP1-CP1)，以及可将第二目标位置参数(TP2)与第二目前位置参数(CP2)相减，以取得的第二位置偏差参数(DP2＝TP2-CP2)。接着，处理器110将第一马达120的第一位置偏差参数的绝对值(|DP1|)作为第一马达状态参数，并且将第二马达130的第二位置偏差参数的绝对值(|DP2|)作为第二马达状态参数。最后，处理器110可判断第一位置偏差参数的绝对值(|DP1|)与第二位置偏差参数的绝对值(|DP2|)是否相等，以决定调整第一马达120以及第二马达130的至少其中之一的出力程度。因此，本实施例的自动控制方法可有效地调整在自动关节机构100B中的第一马达120以及第二马达130的至少其中之一的出力程度，以使第一马达120以及第二马达130可平均地出力，以有效改善第一马达120以及第二马达130出力不平均的情况。

以下图4至图5B的实施例为提出一种调整出力程度较小的马达的范例实施例。

图4是依照本发明的第一实施例的自动控制方法的流程图。参考图1、图2以及图4，图4的自动控制方法可至少适用于图1以及图2的自动控制装置100。自动控制装置100的处理器110可执行步骤S401～S410，以对第一马达120以及第二马达130进行出力调整程序。需说明的是，本实施例假设第一马达120的出力程度小于第二马达130，并且处理器110是对出力较小的第一马达120的第一目标位置参数(TP1)进行调整。因此，在步骤S401中，处理器110可读取第一转轴121的第一目前位置参数(CP1)，以及读取第二转轴131的第二目前位置参数(CP2)。在步骤S402中，处理器110可计算第一位置偏差参数(DP1)以及第二位置偏差参数(DP2)，并且判断第一位置偏差参数的绝对值(|DP1|)与第二位置偏差参数的绝对值(|DP2|)是否相等。例如，处理器110将第一目标位置参数与第一目前位置参数相减(DP1＝TP1-CP1)，以取得第一位置偏差参数(DP1)，以及将第二目标位置参数与第二目前位置参数相减(DP2＝TP2-CP2)，以取得的第二位置偏差参数(DP2)。处理器110将第一位置偏差参数的绝对值(|DP1|)作为第一马达状态参数，并且将第二位置偏差参数的绝对值(|DP2|)作为第二马达状态参数。

在步骤S403中，当第一位置偏差参数的绝对值小于第二位置偏差参数的绝对值时(|DP1|<|DP2|)，表示第一马达120的出力程度小于第二马达130，因此处理器110选择调整出力程度较小的第一马达120。并且，处理器110会先执行运算，以取得多个参数。在本实施例中，处理器110将第一位置偏差参数取绝对值，以取得第一参数(|DP1|)。处理器110将第二位置偏差参数取绝对值，以取得第二参数(|DP2|)。处理器110将第二参数以及该第一参数相减后乘以二分之一倍，以取得第三参数((|DP2|-|DP1|)/2)。接着，在步骤S404中，处理器110判断第一位置偏差参数(DP1)是否大于、小于或等于0。

图5A是依照图4实施例的第一种马达状态的示意图。图5B是依照图4实施例的第二种马达状态的示意图。同时参考图1、图2、图4、图5A以及图5B，以辅助说明如何调整第一马达120的出力程度。在本实施例中，第一马达120的步进数可为0～1023。第一马达120的第一转轴121由0开始转动，并且位置参数即为步进数的数值。因此，延续上述步骤S404，若处理器110判断第一位置偏差参数(DP1)小于0，则表示第一马达120可能为图5A的第一种马达状态。在步骤S405中，处理器110将第一目标位置参数相减于第三参数，以取得第四参数，并且将第一目标位置参数更新为第四参数(TP1’＝TP1-(|DP2|-|DP1|)/2)。换言之，处理器110可通过将第一转轴121的第一目标位置参数(TP1)更新为经更新后的第一目标位置参数(TP1’)，以使第一马达120因为第一目前位置参数(CP1)与经更新后的第一目标位置参数(TP1’)的距离更远，而使第一马达120会自动地增加出力程度。另外，附带一提的是，由于第二马达130跟第一马达120连动，以共同施加转动力量于机械手臂143，因此若第一马达120的出力程度改变，则第二马达130的出力程度也会对应改变。

反之，若处理器110判断第一位置偏差参数(DP1)大于0，则表示第一马达120可能为图5B的第二种马达状态。在步骤S406中，处理器110将第一目标位置参数相加于第三参数，以取得第五参数，并且将第一目标位置参数更新为第五参数(TP1’＝TP1+(|DP2|-|DP1|)/2)。换言之，处理器110可通过将第一转轴121的第一目标位置参数(TP1)更新为经更新后的第一目标位置参数(TP1’)，以使第一马达120因为第一目前位置参数(CP1)与经更新后的第一目标位置参数(TP1’)的距离更远，而使第一马达120会自动地增加出力程度。另外，同理于上述，由于第二马达130跟第一马达120连动，以共同施加转动力量于机械手臂143，因此若第一马达120的出力程度改变，则第二马达130的出力程度也会对应改变。

然而，若处理器110判断第一位置偏差参数(DP1)等于0则处理器110将重新执行步骤S401，以重新读取第一马达120以及第二马达130。换言之，由于第一马达120以及第二马达130的出力程度会随时间而有所变化(非恒定出力)，因此第一马达120的第一转轴121与第二马达130的第二转轴131的位置会随时间而具有振荡的效果(非恒定位置)。对此，处理器110只要持续重新执行步骤S401，即能判断出第一马达120是为图5A或图5B的马达状态，以对第一目标位置参数(TP1)执行相应的更新。

上述步骤S401～S406为对第一马达120的出力程度进行较粗略的调整，而以下步骤S407～S410将对第一马达120的出力程度进行较细微的调整。在步骤S407中，当第一马达120以及第二马达130各别的出力程度对应调整后，处理器110重新读取第一转轴121的经调整后的第一目前位置参数(CP1’)，以及重新读取第二转轴131的经调整后的第二目前位置参数(CP2’)。并且，处理器110会先执行运算，以取得多个参数。在本实施例中，处理器110将经更新后的第一目标位置参数相减于经调整后第一目前位置参数，以取得新的第一位置偏差参数(DP1’＝TP1’-CP1’)。处理器110将新的第一位置偏差参数取绝对值，以取得第六参数(|TP1’-CP1’|)。处理器110将第二目标位置参数相减于经调整后的第二目前位置参数，以取得新的第二位置偏差参数(DP2’＝TP2-CP2’)。处理器110将新的第二位置偏差参数取绝对值，以取得第七参数(|TP2-CP2’|)。处理器110将第七参数与第六参数相减后乘以二分之一倍，以取得第八参数((|TP2-CP2’|-|TP1’-CP1’|)/2)。接着，在步骤S408中，处理器110判断新的第一位置偏差参数(DP1’)是否大于、小于或等于0。

在本实施例中，若处理器110判断新的第一位置偏差参数(DP1’)小于0，则表示第一马达120可能类似如图5A的第一种马达状态。在步骤S409中，处理器110将新的第一目标位置参数相减于第八参数，以取得第九参数，并且将第一目标位置参数更新为第九参数(TP1”＝TP1’-(|TP2-CP2’|-|TP1’-CP1’|)/2)。换言之，处理器110可通过将第一转轴121的第一目标位置参数(TP1’)更新为经更新后的第一目标位置参数(TP1”)，以使第一马达120因为经调整后的第一目前位置参数(CP1’)与经更新后的第一目标位置参数(TP1”)的距离更远，而使第一马达120会自动地增加出力程度。另外，附带一提的是，由于第二马达130跟第一马达120连动，以共同施加转动力量于机械手臂143，因此若第一马达120的出力程度改变，则第二马达130的出力程度也会对应改变。

反之，若处理器110判断新的第一位置偏差参数(DP1’)大于0，则表示第一马达120可能类似如图5B的第二种马达状态。在步骤S410中，处理器110将新的第一目标位置参数相加于第八参数，以取得第十参数，并且将第一目标位置参数更新为第十参数(TP1”＝TP1’+(|TP2-CP2’|-|TP1’-CP1’|)/2)。换言之，处理器110可通过将第一转轴121的第一目标位置参数(TP1’)更新为经更新后的第一目标位置参数(TP1”)，以使第一马达120因为经调整后的第一目前位置参数(CP1’)与经更新后的第一目标位置参数(TP1”)的距离更远，而使第一马达120会自动地增加出力程度。另外，同理于上述，由于第二马达130跟第一马达120连动，以共同施加转动力量于机械手臂143，因此若第一马达120的出力程度改变，则第二马达130的出力程度也会对应改变。

然而，若处理器110判断经调整后的第一位置偏差参数(DP1’)等于0则处理器110将重新执行步骤S407，以重新读取第一马达120以及第二马达130。换言之，由于第一马达120以及第二马达130的出力程度会随时间而有所变化(非恒定出力)，因此第一马达120的第一转轴121与第二马达130的第二转轴131的位置会随时间而具有振荡的效果(非恒定位置)。对此，处理器110只要持续重新执行步骤S607，即能判断出第一马达120是类似如图5A或图5B的马达状态，以对经更新后第一目标位置参数(TP1’)再次执行更细微的参数调整。

因此，本实施例的自动控制方法可通过两阶段的判断程序来循序增加第一马达120的出力程度，以使第一马达120以及第二马达130可平均地出力，以有效地改善第一马达120以及第二马达130出力不平均的情况。

以下图6至图7B的实施例为提出一种调整出力程度较小的马达的范例实施例。

图6是依照本发明的第二实施例的自动控制方法的流程图。参考图1、图2以及图6，图6的自动控制方法可至少适用于图1以及图2的自动控制装置100。自动控制装置100的处理器110可执行步骤S601～S610，以对第一马达120以及第二马达130进行出力调整程序。需说明的是，本实施例假设第一马达120的出力程度小于第二马达130，并且处理器110是对出力较大的第二马达130的第二目标位置参数(TP2)进行调整。因此，在步骤S601中，处理器110可读取第一转轴121的第一目前位置参数(CP1)，以及读取第二转轴131的第二目前位置参数(CP2)。在步骤S602中，处理器110可计算第一位置偏差参数(DP1)以及第二位置偏差参数(DP2)，并且判断第一位置偏差参数的绝对值(|DP1|)与第二位置偏差参数的绝对值(|DP2|)是否相等。例如，处理器110将第一目标位置参数与第一目前位置参数相减(DP1＝TP1-CP1)，以取得第一位置偏差参数(DP1)，以及将第二目标位置参数与第二目前位置参数相减(DP2＝TP2-CP2)，以取得的第二位置偏差参数(DP2)。处理器110将第一位置偏差参数的绝对值(|DP1|)作为第一马达状态参数，并且将第二位置偏差参数的绝对值(|DP2|)作为第二马达状态参数。

在步骤S603中，当第一位置偏差参数的绝对值小于第二位置偏差参数的绝对值时(|DP1|<|DP2|)，表示第一马达120的出力程度小于第二马达130，因此处理器110选择调整出力程度较大的第二马达130。并且，处理器110会先执行运算，以取得多个参数。在本实施例中，处理器110将第一位置偏差参数取绝对值，以取得第一参数(|DP1|)。处理器110将第二位置偏差参数取绝对值，以取得第二参数(|DP2|)。处理器110将第二参数以及第一参数相减后乘以二分之一倍，以取得第三参数((|DP2|-|DP1|)/2)。接着，在步骤S604中，处理器110判断第二位置偏差参数(DP2)是否大于、小于或等于0。

图7A是依照图6实施例的第一种马达状态的示意图。图7B是依照图6实施例的第二种马达状态的示意图。同时参考图1、图2、图6、图7A以及图7B，以辅助说明如何调整第二马达130的出力程度。在本实施例中，第二马达130的步进数可为0～1023。第二马达130的第二转轴131由0开始转动，并且位置参数即为步进数的数值。因此，延续上述步骤S604，若处理器110判断第二位置偏差参数(DP2)小于0，则表示第二马达130可能为图7A的第一种马达状态。在步骤S605中，处理器110将第二目标位置参数相加于第三参数，以取得第四参数，并且将第二目标位置参数更新为第四参数(TP2’＝TP2+(|DP2|-|DP1|)/2)。换言之，处理器110可通过将第二转轴131的第二目标位置参数(TP2)更新为经更新后的第二目标位置参数(TP2’)，以使第二马达130因为第二目前位置参数(CP2)与经更新后的第二目标位置参数(TP2’)的距离更近，而使第二马达130会自动地减少出力程度。另外，附带一提的是，由于第一马达120跟第二马达130连动，以共同施加转动力量于机械手臂143，因此若第二马达130的出力程度改变，则第一马达120的出力程度也会对应改变。

反之，若处理器110判断第二位置偏差参数(DP2)大于0，则表示第二马达130可能为图7B的第二种马达状态。在步骤S606中，处理器110将第二目标位置参数相减于第三参数，以取得第五参数，并且将第二目标位置参数更新为第五参数(TP2’＝TP2-(|DP2|-|DP1|)/2)。换言之，处理器110可通过将第二转轴131的第二目标位置参数(TP2)更新为经更新后的第二目标位置参数(TP2’)，以使第二马达130因为第二目前位置参数(CP2)与经更新后的第二目标位置参数(TP2’)的距离更近，而使第二马达130会自动地减少出力程度。另外，同理于上述，由于第一马达120跟第二马达130连动，以共同施加转动力量于机械手臂143，因此若第二马达130的出力程度改变，则第一马达120的出力程度也会对应改变。

然而，若处理器110判断第二位置偏差参数(DP2)等于0则处理器110将重新执行步骤S601，以重新读取第一马达120以及第二马达130。换言之，由于第一马达120以及第二马达130的出力程度会随时间而有所变化(非恒定出力)，因此第一马达120的第一转轴121与第二马达130的第二转轴131的位置会随时间而具有振荡的效果(非恒定位置)。对此，处理器110只要持续重新执行步骤S601，即能判断出第二马达130是为图7A或图7B的马达状态，以对第二目标位置参数(TP2)执行相应的更新。

上述步骤S601～S606为对第二马达130的出力程度进行较粗略的调整，而以下步骤S607～S610将对第二马达130的出力程度进行较细微的调整。在步骤S607中，当第一马达120以及第二马达130各别的出力程度对应调整后，处理器110重新读取第一转轴121的经调整后的第一目前位置参数(CP1’)，以及重新读取第二转轴131的经调整后的第二目前位置参数(CP2’)。并且，处理器110会先执行运算，以取得多个参数。在本实施例中，处理器110将第一目标位置参数相减于经调整后的第一目前位置参数，以取得新的第一位置偏差参数(DP1’＝TP1-CP1’)。处理器110将新的第一位置偏差参数取绝对值，以取得第六参数(|TP1-CP1’|)。处理器110将经更新后的第二目标位置参数相减于经调整后第二目前位置参数，以取得新的第二位置偏差参数(DP2’＝TP2’-CP2’)。处理器110将新的第二位置偏差参数取绝对值，以取得第七参数(|TP2’-CP2’|)。处理器110将第七参数与第六参数相减后乘以二分之一倍，以取得第八参数((|TP2’-CP2’|-|TP1-CP1’|)/2)。接着，在步骤S608中，处理器110判断新的第二位置偏差参数(DP2’)是否大于、小于或等于0。

在本实施例中，若处理器110判断新的第二位置偏差参数(DP2’)小于0，则表示第二马达130可能类似如图7A的第一种马达状态。在步骤S609中，处理器110将新的第二目标位置参数相加于第八参数，以取得第九参数，并且将第二目标位置参数更新为第九参数(TP2”＝TP2’+(|TP2’-CP2’|-|TP1-CP1’|)/2)。换言之，处理器110可通过将第二转轴131的第二目标位置参数(TP2’)更新为经更新后的第二目标位置参数(TP2”)，以使第二马达130因为经调整后的第二目前位置参数(CP2’)与经更新后的第二目标位置参数(TP2”)的距离更近，而使第二马达130会自动地减少出力程度。另外，附带一提的是，由于第一马达120跟第二马达130连动，以共同施加转动力量于机械手臂143，因此若第二马达130的出力程度改变，则第一马达120的出力程度也会对应改变。

反之，若处理器110判断新的第二位置偏差参数(DP2’)大于0，则表示第二马达130可能类似如图7B的第二种马达状态。在步骤S610中，处理器110将新的第二目标位置参数相减于第八参数，以取得第十参数，并且将第二目标位置参数更新为第十参数(TP2”＝TP2’-(|TP2’-CP2’|-|TP1-CP1’|)/2)。换言之，处理器110可通过将第二转轴131的第二目标位置参数(TP2’)更新为经更新后的第二目标位置参数(TP2”)，以使第二马达130因为经调整后的第二目前位置参数(CP2’)与经更新后的第二目标位置参数(TP2”)的距离更近，而使第二马达130会自动地减少出力程度。另外，同理于上述，由于第一马达120跟第二马达130连动，以共同施加转动力量于机械手臂143，因此若第二马达130的出力程度改变，则第一马达120的出力程度也会对应改变。

然而，若处理器110判断经调整后的第二位置偏差参数(DP2’)等于0则处理器110将重新执行步骤S607，以重新读取第一马达120以及第二马达130。换言之，由于第一马达120以及第二马达130的出力程度会随时间而有所变化(非恒定出力)，因此第一马达120的第一转轴121与第二马达130的第二转轴131的位置会随时间而具有振荡的效果(非恒定位置)。对此，处理器110只要持续重新执行步骤S607，即能判断出第一马达120是类似如图7A或图7B的马达状态，以对经更新后第二目标位置参数(TP2’)再次执行更细微的参数调整。

因此，本实施例的自动控制方法可通过两阶段的判断成续来循序增加第二马达130的出力程度，以使第一马达120以及第二马达130可平均地出力，以有效地改善第一马达120以及第二马达130出力不平均的情况。另外，本发明的自动控制装置不限于单独执行图4或图6的自动控制方法。在一实施例中，本发明的自动控制装置也可以同步执行上述图4以及图6实施例的自动控制方法，以同时针对出力程度较小的马达以及出力程度较大的马达进行调整程序，以更快速且有效地改善第一马达120以及第二马达130出力不平均的情况。

图8是依照本发明的另一实施例的自动控制方法的流程图。参考图1、图2以及图8，图8的自动控制方法可至少适用于图1以及图2的自动控制装置100。自动控制装置100的处理器110可执行步骤S810～S850，以对第一马达120以及第二马达130进行出力调整操作。在步骤S810中，处理器110可设定第一马达120的第一转轴121的第一目标位置参数(TP1)，以及设定第二马达130的第二转轴131的第二目标位置参数(TP2)，以使第一转轴121以及第二转轴131同时且分别朝第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)转动。然而，需说明的是，虽然处理器110依据第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)来驱动第一马达120以及第二马达130，但由于第一转轴121以及第二转轴131的实际转动结果可能因为机械手臂143受到地心引力影响或自动关节机构100B的机械构造设计，而可能无法确实转动至第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)，以使第一马达120以及第二马达130发生出力不平均的情况，而可能进一步导致第一马达120以及第二马达130的至少其中之一发生马达过热的情况。

因此，在步骤S820中，当第一转轴121以及第二转轴131依据第一目标位置参数(TP1)以及第二目标位置参数(TP2)转动至第一目前位置以及第二目前位置后，处理器110可读取第一马达120的第一马达温度参数(T1)，以及读取第二马达130的第二马达温度参数(T2)。在步骤S830中，处理器110可判断第一马达温度参数(T1)与第二马达温度参数(T2)是否相等，以决定调整第一马达120以及第二马达130的至少其中之一的出力程度。在步骤S840中。当第一马达温度参数小于第二马达温度参数时(T1<T2)，选择马达温度较低的第一马达120，以依据第一预设调整参数(AP1)来调整第一目标位置参数(TP1’＝TP1-AP1)，以使增加第一马达的出力程度。在步骤S850中。当第二马达温度参数小于第二马达温度参数时(T1<T2)，选择马达温度较高的第二马达130，以依据第二预设调整参数(AP2)来调整第二目标位置参数(TP2’＝TP2-AP2)，以使增加第一马达的出力程度。

另外，附带一提的是，在本实施例中，上述的第一预设调整参数(AP1)以及上述的第二预设调整参数(AP2)可例如是以第一目标位置参数(TP1’)以及第二目标位置参数(TP2’)的1％～10％的参数值大小来决定之。并且，在本实施例中，当处理器110执行步骤S810～S850，以对第一马达120以及第二马达130的至少其中之一进行出力调整操作后，处理器110将会等待一段预设时间(例如5分钟)之后，而再执行下一次的出力调整操作。换言之，处理器110将会等待第一马达120以及第二马达130的出力程度对应调整完成，或者是第一马达120以及第二马达130的温度对应变化之后，而再执行下一次的出力调整操作，以有效地调整第一马达120以及第二马达130的出力程度，而避免因为过于频繁的参数设定所造成的无效调整结果。

因此，本实施例的自动控制方法可有效地防止第一马达120以及第二马达130发生马达过热的情况。本实施例的自动控制方法可将温度较高的马达的目标位置调近于目前位置，以减少温度较高的马达的出力程度，并且可将温度较低的马达的目标位置调远于目前位置，以增加温度较低的马达的出力程度。然而，在一实施例中，自动控制装置100也可只有调整温度较高的马达或者是调整温度较低的马达，同样可有效地防止第一马达120以及第二马达130发生马达过热的情况。此外，更进一步而言，本发明的自动控制装置除了可利用上述图4以图6实施例所述通过计算马达转轴的目前位置以及目标位置来对应调整马达的出力程度的方式，还可搭配利用图8实施例所述通过判断马达温度高低的方式来对应调整马达的出力程度。

综上所述，本发明的自动控制方法以及自动控制装置，可将第一马达以及第二马达共同设置在一个自动关节机构中，以同步作动而移动同一个机械手臂，并且可透过地分析第一马达以及第二马达的至少其中之一的位置偏差参数以及马达温度参数，来决定调整第一马达以及第二马达的至少其中之一的出力程度。并且本发明的自动控制方法以及自动控制装置可通过更新第一马达的第一转轴以及第二马达的第二转轴的至少其中之一的目标位置，而使第一马达以及第二马达的至少其中之一可自动且对应地调整出力程度。因此，本发明的自动控制方法以及自动控制装置可使连动的多个马达达到出力平均的效果，以有效减少发生马达温度过热而泄力的情况。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (17)

1.一种自动控制方法，适于自动关节机构，其中所述自动关节机构包括第一马达以及第二马达，所述自动控制方法适于对所述第一马达以及所述第二马达进行出力调整，其特征在于，所述自动控制方法包括：

设定所述第一马达的第一转轴的第一目标位置参数，以及设定所述第二马达的第二转轴的第二目标位置参数，以使所述第一转轴以及所述第二转轴同时且分别朝所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数转动；

读取所述第一马达的第一马达状态参数，以及读取所述第二马达的第二马达状态参数；

基于所述第一马达状态参数以及所述第二马达状态参数，来决定是否调整所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一的出力程度；以及

当所述第一马达状态参数与所述第二马达状态参数不相同时，选择所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一，以调整所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数的至少其中之一，以使所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一自动且对应地调整出力程度。

2.根据权利要求1所述的自动控制方法，其中基于所述第一马达状态参数以及所述第二马达状态参数，来决定是否调整所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一的出力程度的步骤包括：

读取所述第一马达，以取得所述第一马达的第一目前位置参数，并且读取所述第二马达，以取得所述第二马达的第二目前位置参数；以及

将所述第一目标位置参数与所述第一目前位置参数相减，以取得第一位置偏差参数，以及将所述第二目标位置参数与所述第二目前位置参数相减，以取得的第二位置偏差参数，

其中所述第一马达状态参数为所述第一马达的所述第一位置偏差参数的绝对值，并且所述第二马达状态参数为所述第二马达的所述第二位置偏差参数的绝对值。

3.根据权利要求2所述的自动控制方法，其中基于所述第一马达状态参数以及所述第二马达状态参数，来决定是否调整所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一的出力程度的步骤还包括：

判断所述第一位置偏差参数的绝对值与所述第二位置偏差参数的绝对值是否相等，以决定调整所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一的出力程度。

4.根据权利要求3所述的自动控制方法，其中当所述第一马达状态参数小于所述第二马达状态参数，并且选择所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一，以调整所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数的至少其中之一的步骤包括：

将所述第一位置偏差参数取绝对值，以取得第一参数；

将所述第二位置偏差参数取绝对值，以取得第二参数；

将所述第二参数与所述第一参数相减后乘以二分之一倍，以取得第三参数；

判断所述第一位置偏差参数是否大于、小于或等于0；

若所述第一位置偏差参数小于0，则将所述第一目标位置参数相减于所述第三参数，以取得第四参数，并且将所述第一目标位置参数更新为所述第四参数；

若所述第一位置偏差参数大于0，则将所述第一目标位置参数相加于所述第三参数，以取得第五参数，并且将所述第一目标位置参数更新为所述第五参数；以及

若所述第一位置偏差参数等于0，则重新读取所述第一马达以及所述第二马达。

5.根据权利要求4所述的自动控制方法，其中选择所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一，以调整所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数的至少其中之一的步骤还包括：

当所述第一目标位置参数更新为所述第四参数，以使所述第一马达以及所述第二马达各别的出力程度对应调整后，重新读取所述第一转轴的经调整后的所述第一目前位置参数，以及重新读取所述第二转轴的经调整后的所述第二目前位置参数；

将经更新后的所述第一目标位置参数相减于经调整后所述第一目前位置参数，以取得新的所述第一位置偏差参数；

将新的所述第一位置偏差参数取绝对值，以取得第六参数；

将所述第二目标位置参数相减于经调整后所述第二目前位置参数，以取得新的所述第二位置偏差参数；

将新的所述第二位置偏差参数取绝对值，以取得第七参数；

将所述第七参数与所述第六参数相减后乘以二分之一倍，以取得第八参数；

判断新的所述第一位置偏差参数是否大于、小于或等于0；

若新的所述第一位置偏差参数小于0，则将新的所述第一目标位置参数相减于所述第八参数，以取得第九参数，并且将所述第一目标位置参数更新为所述第九参数；

若新的所述第一位置偏差参数大于0，则将新的所述第一目标位置参数相加于所述第八参数，以取得第十参数，并且将所述第一目标位置参数更新为所述第十参数；以及

若新的所述第一位置偏差参数等于0，则重新读取所述第一马达以及所述第二马达。

6.根据权利要求3所述的自动控制方法，其中所述第一马达状态参数小于所述第二马达状态参数，并且选择所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一，以调整所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数的至少其中之一的步骤包括：

将所述第一位置偏差参数取绝对值，以取得第一参数；

将所述第二位置偏差参数取绝对值，以取得第二参数；

将所述第二参数以及所述第一参数相减后乘以二分之一倍，以取得第三参数；

判断所述第二位置偏差参数是否大于、小于或等于0；

若所述第二位置偏差参数小于0，则将所述第二目标位置参数相加于所述第三参数，以取得第四参数，并且将所述第二目标位置参数更新为所述第四参数；

若所述第二位置偏差参数大于0，则将所述第二目标位置参数相减于所述第三参数，以取得第五参数，并且将所述第一目标位置参数更新为所述第五参数；以及

若所述第二位置偏差参数等于0，则重新读取所述第一马达以及所述第二马达。

7.根据权利要求6所述的自动控制方法，其中选择所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一，以调整所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数的至少其中之一的步骤还包括：

当所述第二目标位置参数更新为所述第四参数，以使所述第一马达以及所述第二马达各别的出力程度对应调整后，重新读取所述第一转轴的经调整后的所述第一目前位置参数，以及重新读取所述第二转轴的经调整后的所述第二目前位置参数；

将所述第一目标位置参数相减于经调整后所述第一目前位置参数，以取得新的所述第一位置偏差参数；

将新的所述第一位置偏差参数取绝对值，以取得第六参数；

将经更新后的所述第二目标位置参数相减于经调整后所述第二目前位置参数，以取得新的所述第二位置偏差参数；

将新的所述第二位置偏差参数取绝对值，以取得第七参数；

将所述第七参数与所述第六参数相减后乘以二分之一倍，以取得第八参数；

判断新的所述第二位置偏差参数是否大于、小于或等于0；

若新的所述第二位置偏差参数小于0，则将新的所述第二目标位置参数相加于所述第八参数，以取得第九参数，并且将所述第二目标位置参数更新为所述第九参数；

若新的所述第二位置偏差参数大于0，则将新的所述第二目标位置参数相减于所述第八参数，以取得第十参数，并且将所述第二目标位置参数更新为所述第十参数；以及

若新的所述第二位置偏差参数等于0，则重新读取所述第一马达以及所述第二马达。

8.根据权利要求1所述的自动控制方法，其中所述第一马达状态参数为所述第一马达的第一马达温度参数，并且所述第二马达状态参数为所述第二马达的第二马达温度参数。

9.根据权利要求8所述的自动控制方法，其中基于所述第一马达状态参数以及所述第二马达状态参数，来决定是否调整所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一的出力程度的步骤包括：

判断所述第一马达温度参数与所述第二马达温度参数是否相等，以决定调整所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一的出力程度。

10.根据权利要求9所述的自动控制方法，其中当所述第一马达温度参数小于所述第二马达温度参数时，选择所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一，以调整所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数的至少其中之一的步骤包括：

选择所述第一马达，以依据第一预设调整参数来调整所述第一目标位置参数，以使增加所述第一马达的出力程度；以及

选择所述第二马达，以依据第二预设调整参数来调整所述第二目标位置参数，以使降低所述第二马达的出力程度。

11.根据权利要求1所述的自动控制方法，其中所述第一马达以及所述第二马达连动，并且用以共同施加转动力量于所述自动关节机构的机械手臂，

其中若所述第一马达以及所述第二马达的其中之一的出力程度改变，则所述第一马达以及所述第二马达的其中之另一的出力程度对应改变。

12.一种自动控制装置，其特征在于，包括：

自动关节机构，包括第一马达以及第二马达；以及

处理器，耦接所述第一马达以及所述第二马达，其中所述处理器适于对所述第一马达以及所述第二马达进行出力调整，

其中所述处理器设定所述第一马达的第一转轴的第一目标位置参数，以及设定所述第二马达的第二转轴的第二目标位置参数，以使所述第一转轴以及所述第二转轴同时且分别朝所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数转动，

其中所述处理器读取所述第一马达的第一马达状态参数，以及读取所述第二马达的第二马达状态参数，

其中所述处理器基于所述第一马达状态参数以及所述第二马达状态参数，来决定是否调整所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一的出力程度，

其中当所述第一马达状态参数与所述第二马达状态参数不相同时，所述处理器选择所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一，以调整所述第一目标位置参数以及所述第二目标位置参数的至少其中之一，以使所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一自动且对应地调整出力程度。

13.根据权利要求12所述的自动控制装置，其中所述处理器读取所述第一马达，以取得所述第一马达的第一目前位置参数，并且读取所述第二马达，以取得所述第二马达的第二目前位置参数，

其中所述处理器将所述第一目标位置参数与所述第一目前位置参数相减，以取得绝对值的第一位置偏差参数，以及将所述第二目标位置参数与所述第二目前位置参数相减，以取得绝对值的第二位置偏差参数，

其中所述第一马达状态参数为所述第一马达的所述第一位置偏差参数，并且所述第二马达状态参数为所述第二马达的所述第二位置偏差参数，

其中当所述处理器判断所述第一位置偏差参数小于所述第二位置偏差参数时，所述处理器调整所述第一马达的所述第一目标位置参数。

14.根据权利要求12所述的自动控制装置，其中所述处理器读取所述第一马达，以取得所述第一马达的第一目前位置参数，并且读取所述第二马达，以取得所述第二马达的第二目前位置参数，

其中所述处理器将所述第一目标位置参数与所述第一目前位置参数相减，以取得绝对值的第一位置偏差参数，以及将所述第二目标位置参数与所述第二目前位置参数相减，以取得绝对值的第二位置偏差参数，

其中所述第一马达状态参数为所述第一马达的所述第一位置偏差参数，并且所述第二马达状态参数为所述第二马达的所述第二位置偏差参数，

其中当所述处理器判断所述第一位置偏差参数小于所述第二位置偏差参数时，所述处理器调整所述第二马达的所述第二目标位置参数。

15.根据权利要求12所述的自动控制装置，其中所述第一马达状态参数为所述第一马达的第一马达温度参数，并且所述第二马达状态参数为所述第二马达的第二马达温度参数，

其中所述处理器判断所述第一马达温度参数与所述第二马达温度参数是否相等，以决定调整所述第一马达以及所述第二马达的至少其中之一的出力程度。

16.根据权利要求15所述的自动控制装置，其中所述第一马达状态参数小于所述第二马达状态参数，

其中所述处理器依据第一预设调整参数来调整所述第一马达的所述第一目标位置参数，以使增加所述第一马达的出力程度，

其中所述处理器依据第二预设调整参数来调整所述第二马达的所述第二目标位置参数，以使降低所述第二马达的出力程度。

17.根据权利要求12所述的自动控制装置，其中所述第一马达以及所述第二马达连动，并且用以共同施加转动力量于所述自动关节机构的机械手臂，

其中若所述第一马达以及所述第二马达的其中之一的出力程度改变，则所述第一马达以及所述第二马达的其中的另一的出力程度对应改变。

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