CN114615214A - 设备的通信方法、装置、控制器、电机及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种设备的通信方法、装置、控制器、电机及可读存储介质，控制器与电机的编码器通信连接，设备的通信方法包括：向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；接收编码器发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；根据反馈数据确定电机的位置信息。通过CAN总线的方式进行信息的交互，使得控制器可以直接和电机的编码器对话，提高了二者信息传递的实时性，并且简化了系统的布线，降低了安装成本。

Description

设备的通信方法、装置、控制器、电机及可读存储介质

技术领域

本发明涉及信号传输技术领域，具体而言，涉及一种设备的通信方法、装置、控制器、电机及可读存储介质。

背景技术

现有的AGV(Automated Guided Vehicle装备有电磁或光学等自动导引装置)用的主流编码器信号多数还是ABZ(A、B为正交脉冲信号，Z为零脉冲信号)输出的，无法直接接入AGV控制器，只能通过伺服驱动器间接获得伺服电机的位置信息，实时性不高；如果对于以CAN总线(Controller Area Network，控制器局域网络)为主要通信方式的AGV来说，控制器想要直接获得电机位置信息，就需要增加一套RS485网络，这样就使得系统布线复杂，成本增加。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个方面在于，提供了一种用于控制器的设备的通信方法；

本发明的第二个方面在于，提供了一种用于编码器的设备的通信方法；

本发明的第三个方面在于，提供了一种用于控制器的设备的通信装置；

本发明的第四个方面在于，提供了一种用于电机的设备的通信装置；

本发明的第五个方面在于，提供了一种控制器；

本发明的第六个方面在于，提供了一种电机；

本发明的第七个方面在于，提供了一种可读存储介质。

有鉴于此，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种设备的通信方法，用于控制器，控制器与电机的编码器通信连接，设备的通信方法包括：向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；接收编码器发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；根据反馈数据确定电机的位置信息。

本申请的技术方案提出了一种用于控制器的设备的通信方法，控制器和电机的编码器进行通信连接，控制器生成请求数据并向编码器发送，编码器在接收到请求数据后生成反馈数据并发送至控制器，控制器基于编码器所发送的反馈数据确定电机的位置信息。

本申请的技术方案是基于以下原理来实现的：

具体地，控制器和电机的编码器进行通信连接，其连接方式为CAN总线连接，控制器所生成的请求数据和编码器所生成的反馈数据在CAN总线内进行信息的交互。由于控制器和电机的编码器通过CAN总线的方式进行信息的交互，使得控制器可以直接和电机的编码器对话，提高了二者信息传递的实时性，并且简化了系统的布线，降低了安装成本。

在上述技术方案中，控制器所生成的请求数据用来请求电机的位置信息，电机的编码器通过请求数据生成反馈数据并发送给控制器，反馈数据是用来指示电机此时的位置信息，因此，控制器的请求数据和编码器的反馈数据是一一对应的。控制器和编码器直接通过发送请求数据和基于所发送的请求数据生成的反馈数据进行电机实时位置信息的获取，极大的提高了对电机位置信息获取的实时性。

在上述技术方案中，在控制器接收到电机的编码器所发送的反馈信息后，通过处理反馈信息的信息内容，得知电机此时的位置信息，在提高获取电机位置实时性的基础上，仅通过请求信息和反馈信息对电机位置进行确定，简化了信息之间的传递。

在上述任一技术方案中，控制器可以是AGV(Automated Guided Vehicle装备有电磁或光学等自动导引装置)控制器，用来控制AGV的动作。

在上述任一技术方案中，电机可以是AGV的伺服电机，用来完成AGV所需要完成的动作。

在上述任一技术方案中，控制器和电机编码器的通信方式是通过CAN总线进行。

另外，本申请所提出的设备的通信方法，还具有以下附加技术特征。

在上述任一技术方案中，请求数据发送至编码器之后，通信方法还包括：基于接收反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，向编码器再次发送请求数据。

在上述技术方案中，控制器将请求数据发送至电机的编码器后，电机编码器基于请求数据生成反馈数据并发送给控制器，控制器需要在一定的时间内接收到电机的编码器基于请求数据所发出的反馈数据，如果控制器在第一时间阈值内接收到电机的编码器所发出的反馈数据，那么控制器就会对反馈数据进行处理，分析反馈数据中的信息。

在上述任一技术方案中，如果控制器接收电机的编码器所发出的反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，那么控制器就会再次向电机的编码器发送一次请求数据，减少了因接收不到反馈数据或不能及时接收反馈数据造成的电机位置信息的不准确。

在上述任一技术方案中，控制器再次向编码器发送请求数据之后，通信方法还包括：基于请求数据的发送次数大于第一阈值，确认与编码器之间的通信处于故障状态；基于请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，向编码器再次发送请求数据。

在上述技术方案中，控制器在第一时间阈值内没有接收到编码器的反馈数据，控制器向编码器再次发送请求数据，如果请求数据的发送次数大于第一阈值，则确认控制器和电机编码器之间的通信处于故障状态；如果请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，控制器则再次向电机编码器发送请求数据，直至控制器在第一时间阈值内接收到了编码器所发出的反馈数据或确认控制器和电机编码器之间的通信故障，以此防止了在二者通信故障的情况下，控制器仍不停地向编码器发送请求数据。

在上述任一技术方案中，接收到电机发送的反馈数据之后，通信方法还包括：基于反馈数据和预设数据格式不同，删除反馈数据；基于反馈数据和预设数据格式相同，执行根据反馈数据确定电机的位置信息的步骤。

在上述技术方案中，在控制器接收到编码器所发出的反馈数据后，将反馈数据的格式和预设数据的格式进行比对，如果二者的格式不同，那么控制器将无法通过此次反馈数据得到电机的位置信息，就会删除此次的反馈数据，重新对编码器发送请求数据；如果二者的格式相同，控制器则进一步根据反馈数据中的信息确定电机的实时位置信息。

在上述任一技术方案中，根据反馈数据确定电机的位置信息，具体包括：提取反馈数据中的功能码，根据功能码和预存储的功能码与电机位置的对照关系，确定电机的位置信息。

在上述技术方案中，通过提取反馈数据中的功能码，来确定电机的位置关系。功能码可以是数字的组合，不同的数字信息对应电机不同的位置信息，也就是说，不同的功能码用来确定电机不同的位置信息，将反馈信息中的功能码和控制器中预存储的功能码进行比对，就会确定此时的电机所处的位置。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种设备的通信方法，用于编码器，通信方法包括：接收控制器的请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；根据请求数据，获取电机的位置信息并生成反馈数据；向控制器发送反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息。

本申请的技术方案提出了一种用于编码器的设备的通信方法，在接收到控制器所发出的请求数据后，根据请求数据生成反馈数据并发送至控制器中。

在上述技术方案中，控制器所发出的请求数据是用来请求电机中的位置信息，在电机编码器接收到请求数据后，基于请求数据中的信息来获取电机此时的位置信息，在根据所获取到的电机的位置信息生成所对应的反馈信息，将生成的反馈信息发送至控制器。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种设备的通信装置，用于控制器，控制器与编码器通信连接，编码器与电机通信连接，设备的通信装置包括：第一发送模块，用于向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；第一接收模块，用于接收电机发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；处理模块，用于根据反馈数据确定电机的位置信息。

本申请的技术方案提出了一种用于控制器的设备的通信装置，控制器和电机的编码器进行通信连接，第一发送模块用于将控制器生成的请求数据向编码器发送，第一接收模块用于接收编码器在接收到请求数据后所生成的反馈数据，处理模块用于根据编码器所发送的反馈数据确定电机的位置信息。

本申请的技术方案是基于以下原理来实现的：

具体地，控制器和电机的编码器进行通信连接，其连接方式为CAN总线连接，控制器所生成的请求数据和编码器所生成的反馈数据在CAN总线内进行信息的交互。由于控制器和电机的编码器通过CAN总线的方式进行信息的交互，使得控制器可以直接和电机的编码器对话，提高了二者信息传递的实时性，并且简化了系统的布线，降低了安装成本。

在上述技术方案中，控制器所生成的请求数据用来请求电机的位置信息，电机的编码器通过请求数据生成反馈数据并发送给控制器，反馈数据是用来指示电机此时的位置信息，因此，控制器的请求数据和编码器的反馈数据是一一对应的。控制器和编码器直接通过发送请求数据和基于所发送的请求数据生成的反馈数据进行电机实时位置信息的获取，极大的提高了对电机位置信息获取的实时性。

在上述技术方案中，在控制器接收到电机的编码器所发送的反馈信息后，通过处理反馈信息的信息内容，得知电机此时的位置信息，在提高获取电机位置实时性的基础上，仅通过请求信息和反馈信息对电机位置进行确定，简化了信息之间的传递。

在上述任一技术方案中，控制器可以是AGV(Automated Guided Vehicle装备有电磁或光学等自动导引装置)控制器，用来控制AGV的动作。

在上述任一技术方案中，电机可以是AGV的伺服电机，用来完成AGV所需要完成的动作。

在上述任一技术方案中，控制器和电机编码器的通信方式是通过CAN总线进行。

另外，本申请所提出的设备的通信装置，还具有以下附加技术特征。

在上述任一技术方案中，请求数据发送至编码器之后，通信方法还包括：用于基于接收反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，向编码器再次发送请求数据。

在上述技术方案中，第一接收模块具体用于，在控制器将请求数据发送至电机的编码器后，电机编码器基于请求数据生成反馈数据并发送给控制器，控制器需要在一定的时间内接收到电机的编码器基于请求数据所发出的反馈数据，如果控制器在第一时间阈值内接收到电机的编码器所发出的反馈数据，那么控制器就会对反馈数据进行处理，分析反馈数据中的信息。

在上述任一技术方案中，如果控制器接收电机的编码器所发出的反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，那么控制器就会再次向电机的编码器发送一次请求数据，减少了因接收不到反馈数据或不能及时接收反馈数据造成的电机位置信息的不准确。

在上述任一技术方案中，控制器再次向编码器发送请求数据之后，通信方法还包括：基于请求数据的发送次数大于第一阈值，确认与编码器之间的通信处于故障状态；基于请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，向编码器再次发送请求数据。

在上述技术方案中，第一发送模块还用于，如果控制器在第一时间阈值内没有接收到编码器的反馈数据，控制器向编码器再次发送请求数据，如果请求数据的发送次数大于第一阈值，则确认控制器和电机编码器之间的通信处于故障状态；如果请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，控制器则再次向电机编码器发送请求数据，直至控制器在第一时间阈值内接收到了编码器所发出的反馈数据或确认控制器和电机编码器之间的通信故障，以此防止了在二者通信故障的情况下，控制器仍不停地向编码器发送请求数据。

在上述任一技术方案中，接收到电机发送的反馈数据之后，通信方法还包括：基于反馈数据和预设数据格式不同，删除反馈数据；基于反馈数据和预设数据格式相同，执行根据反馈数据确定电机的位置信息的步骤。

在上述技术方案中，在控制器接收到编码器所发出的反馈数据后，将反馈数据的格式和预设数据的格式进行比对，如果二者的格式不同，那么控制器将无法通过此次反馈数据得到电机的位置信息，就会删除此次的反馈数据，重新对编码器发送请求数据；如果二者的格式相同，控制器则进一步根据反馈数据中的信息确定电机的实时位置信息。

在上述任一技术方案中，根据反馈数据确定电机的位置信息，具体包括：提取反馈数据中的功能码，根据功能码和预存储的功能码与电机位置的对照关系，确定电机的位置信息。

在上述技术方案中，处理模块具体用于，通过提取反馈数据中的功能码，来确定电机的位置关系。功能码可以是数字的组合，不同的数字信息对应电机不同的位置信息，也就是说，不同的功能码用来确定电机不同的位置信息，将反馈信息中的功能码和控制器中预存储的功能码进行比对，就会确定此时的电机所处的位置。

根据本发明的第四个方面，本发明提供了一种设备的通信装置，用于电机，设备的通信装置包括：第二接收模块，用于接收控制器的请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；生成模块，用于根据请求数据，获取电机的位置信息并生成反馈数据；第二发送模块，用于向控制器发送反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息。

本申请的技术方案提出了一种用于电机的设备的通信装置，在接收到控制器所发出的请求数据后，电机编码器根据请求数据生成反馈数据并发送至控制器中。

在上述技术方案中，控制器所发出的请求数据是用来请求电机中的位置信息，第二接收模块用于接收控制器所发出的请求数据，生成模块用于根据请求数据中的信息来获取电机此时的位置信息，在根据所获取到的电机的位置信息生成所对应的反馈信息，第二发送模块用于将生成的反馈信息发送至控制器。

根据本发明的第五个方面，本发明提供了一种控制器，包括：如上述用于控制器的设备的通信装置。

本申请的技术方案提出了一种控制器，此控制器包括上述用于控制器的设备的通信装置，因此，具有上述用于控制器的设备的通信装置的全部有益技术效果。

根据本发明的第六个方面，本发明提供了一种电机，包括：如上述用于电机的设备的通信装置。

本申请的技术方案提出了一种电机，此电机包括上述用于电机的通信装置，因此，具有上述用于电机的设备的通信装置的全部有益技术效果。

根据本发明的第七个方面，本发明提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述任一项的设备的通信方法的步骤。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明实施例中用于控制器的设备的通信方法流程图之一；

图2示出了本发明实施例中用于控制器的设备的通信方法流程图之二；

图3示出了本发明实施例中用于控制器的设备的通信方法流程图之三；

图4示出了本发明实施例中用于控制器的设备的通信方法流程图之四；

图5示出了本发明实施例中用于控制器的设备的通信方法流程图之五；

图6示出了本发明实施例中用于编码器的设备的通信方法流程图；

图7示出了本发明实施例中用于控制器的设备的通信装置的结构示意图；

图8示出了本发明实施例中用于电机的设备的通信装置的结构示意图；

图9示出了本发明实施例中控制器和电机连接的结构示意图；

图10示出了本发明实施例中控制器和电机编码器通信的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

如图1所示，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种设备的通信方法，用于控制器，控制器与电机的编码器通信连接，设备的通信方法包括：

步骤102，向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；

步骤104，接收编码器发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；

步骤106，根据反馈数据确定电机的位置信息。

本申请的实施例提出了一种用于控制器的设备的通信方法，控制器和电机的编码器进行通信连接，控制器生成请求数据并向编码器发送，编码器在接收到请求数据后生成反馈数据并发送至控制器，控制器基于编码器所发送的反馈数据确定电机的位置信息。

本申请的实施例是基于以下原理来实现的：

具体地，控制器和电机的编码器进行通信连接，其连接方式为CAN总线连接，控制器所生成的请求数据和编码器所生成的反馈数据在CAN总线内进行信息的交互。由于控制器和电机的编码器通过CAN总线的方式进行信息的交互，使得控制器可以直接和电机的编码器对话，提高了二者信息传递的实时性，并且简化了系统的布线，降低了安装成本。

在上述实施例中，控制器所生成的请求数据用来请求电机的位置信息，电机的编码器通过请求数据生成反馈数据并发送给控制器，反馈数据是用来指示电机此时的位置信息，因此，控制器的请求数据和编码器的反馈数据是一一对应的。控制器和编码器直接通过发送请求数据和基于所发送的请求数据生成的反馈数据进行电机实时位置信息的获取，极大的提高了对电机位置信息获取的实时性。

在上述实施例中，在控制器接收到电机的编码器所发送的反馈信息后，通过处理反馈信息的信息内容，得知电机此时的位置信息，在提高获取电机位置实时性的基础上，仅通过请求信息和反馈信息对电机位置进行确定，简化了信息之间的传递。

在上述任一实施例中，控制器可以是AGV(Automated Guided Vehicle装备有电磁或光学等自动导引装置)控制器，用来控制AGV的动作。

在上述任一实施例中，电机可以是AGV的伺服电机，用来完成AGV所需要完成的动作。

在上述任一实施例中，控制器和电机编码器的通信方式是通过CAN总线进行，二者通信流程图如图10所示，通过CAN总线的通信方式可以是采用标准帧传输，即请求数据和反馈数据是采用标准帧的结构进行传输，其标准帧的结构如表1所示。

表1

请求数据和反馈数据标准帧的结构包括，帧头、仲裁域、控制域、数据域、校验域、应答域和帧尾，其中仲裁域包括标识符和远程请求。

在本申请中，对请求数据和反馈数据内的仲裁域和数据域进行了定义。编码器ID和控制器ID为编码器和控制器的型号。请求数据和反馈数据中，标识符区Bit0～Bit5为编码器ID，Bit6～Bit10定义为功能码，请求数据和反馈数据中的仲裁域的结构如表2所示。

表2

实施例二

如图2所示，在上述任一实施例中，请求数据发送至编码器之后，通信方法还包括：

步骤202，向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；

步骤204，基于接收反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，向编码器再次发送请求数据；

步骤206，接收编码器发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；

步骤208，根据反馈数据确定电机的位置信息。

在上述实施例中，控制器将请求数据发送至电机的编码器后，电机编码器基于请求数据生成反馈数据并发送给控制器，控制器需要在一定的时间内接收到电机的编码器基于请求数据所发出的反馈数据，如果控制器在第一时间阈值内接收到电机的编码器所发出的反馈数据，那么控制器就会对反馈数据进行处理，分析反馈数据中的信息。

在上述任一实施例中，如果控制器接收电机的编码器所发出的反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，那么控制器就会再次向电机的编码器发送一次请求数据，减少了因接收不到反馈数据或不能及时接收反馈数据造成的电机位置信息的不准确。

实施例三

如图3所示，在上述任一实施例中，控制器再次向编码器发送请求数据之后，通信方法还包括：

步骤302，向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；

步骤304，基于接收反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，向编码器再次发送请求数据；

步骤306，基于请求数据的发送次数大于第一阈值，确认与编码器之间的通信处于故障状态；

步骤308，基于请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，向编码器再次发送请求数据；

步骤310，接收编码器发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；

步骤312，根据反馈数据确定电机的位置信息。

在上述实施例中，控制器在第一时间阈值内没有接收到编码器的反馈数据，控制器向编码器再次发送请求数据，如果请求数据的发送次数大于第一阈值，则确认控制器和电机编码器之间的通信处于故障状态；如果请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，控制器则再次向电机编码器发送请求数据，直至控制器在第一时间阈值内接收到了编码器所发出的反馈数据或确认控制器和电机编码器之间的通信故障，以此防止了在二者通信故障的情况下，控制器仍不停地向编码器发送请求数据。

实施例四

如图4所示，在上述任一实施例中，接收到电机发送的反馈数据之后，通信方法还包括：

步骤402，向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；

步骤404，基于接收反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，向编码器再次发送请求数据；

步骤406，基于请求数据的发送次数大于第一阈值，确认与编码器之间的通信处于故障状态；

步骤408，基于请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，向编码器再次发送请求数据；

步骤410，接收编码器发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；

步骤412，基于反馈数据和预设数据格式不同，删除反馈数据；

步骤414，基于反馈数据和预设数据格式相同，执行根据反馈数据确定电机的位置信息的步骤；

步骤416，根据反馈数据确定电机的位置信息。

在上述实施例中，在控制器接收到编码器所发出的反馈数据后，将反馈数据的格式和预设数据的格式进行比对，如果二者的格式不同，那么控制器将无法通过此次反馈数据得到电机的位置信息，就会删除此次的反馈数据，重新对编码器发送请求数据；如果二者的格式相同，控制器则进一步根据反馈数据中的信息确定电机的实时位置信息。

如图5所示，在上述任一实施例中，根据反馈数据确定电机的位置信息，具体包括：

步骤502，向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；

步骤504，基于接收反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，向编码器再次发送请求数据；

步骤506，基于请求数据的发送次数大于第一阈值，确认与编码器之间的通信处于故障状态；

步骤508，基于请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，向编码器再次发送请求数据；

步骤510，接收编码器发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；

步骤512，基于反馈数据和预设数据格式不同，删除反馈数据；

步骤514，基于反馈数据和预设数据格式相同，执行根据反馈数据确定电机的位置信息的步骤；

步骤516，根据反馈数据确定电机的位置信息；

步骤518，提取反馈数据中的功能码，根据功能码和预存储的功能码与电机位置的对照关系，确定电机的位置信息。

在上述实施例中，通过提取反馈数据中的功能码，来确定电机的位置关系。功能码可以是数字的组合，不同的数字信息对应电机不同的位置信息，也就是说，不同的功能码用来确定电机不同的位置信息，将反馈信息中的功能码和控制器中预存储的功能码进行比对，就会确定此时的电机所处的位置。

实施例五

在上述任一实施例中，通信方式采用标准帧传输，也就是说，请求数据和反馈数据可以是标准帧的类型，标准帧内包含功能码以供控制器确定此时电机的位置信息，功能码的定义如表3所示。

表3

根据不同的任务的消息类型，数据域编码定义也不同，数据域包括控制器ID，为控制器的型号，数据域的编码格式如表4所示。

表4

在上述实施例中，控制器和电机编码器进行信息交互时，控制器读取编码器电池电量，为了保证在整个系统断电的情况下，设备依然能记录位置，绝对值编码器除了正常供电电源外，还需要另外1路独立电源供电，独立电源常采用电池供电，因此主控需要实时监控独立电源的电量，以提醒用户及时更换电池。

具体地，控制器向编码器发送请求数据，请求电机电池电量，数据长度1，请求数据的标识符和数据域的格式如表5所示。

表5

进一步地，编码器根据控制器所发送的请求数据生成反馈数据，向控制器反馈电机电量，数据长度3，单位0.1V，反馈数据的标识符和数据域的格式如表6所示。

表6

控制器读取编码器单圈位置，AGV在导航定位过程中需要通过编码器信息计算里程，因此在每个控制周期内，主控都需要实时获得行进电机的编码器信息。

具体地，控制器向编码器发送请求数据，请求电机单圈位置，数据长度1，请求数据的标识符和数据域的格式如表7所示。

表7

进一步地，编码器根据控制器所发送的请求数据生成反馈数据，向控制器反馈电机的单圈位置信息，数据长度5，反馈数据的标识符和数据域的格式如表8所示。

表8

控制器读取编码器多圈位置，AGV的顶升轴，在使用ABZ编码器的电机方案时，每次设备重新上电都需要执行一次找零位的过程，从而确定当前顶升机构的实际位置，为了实现找零位，目前有两种通用做法，一是安装零位传感器，二是不安装零位传感器，通过电机堵转的方式获得位置，这两种方法都存在不足，第一种需要额外安装传感器，增加成本，增加系统布线。第二种虽然不需要额外的传感器，但是堵转的方式会对机械造成一定的物理损坏，并且通过这种方式获得位置精度不高。因此通过使用绝对值编码器电机，主控直接读取编码器的多圈位置信息，就可以获得当前的实际精确位置。

具体地，控制器向编码器发送请求数据，请求电机多圈位置，数据长度1，请求数据的标识符和数据域的格式如表9所示。

表9

进一步地，编码器根据控制器所发送的请求数据生成反馈数据，向控制器反馈电机多圈位置信息，数据长度8，反馈数据的标识符和数据域的格式如表10所示。

表10

控制器读取编码器转速，AGV在作业过程中，控制器需要实时获得当前的实际电机转速，并控制AGV按设定车速行驶，因此在每个控制周期主控都需要根据两个行进电机的转速计算当前的车速。

具体地，控制器向编码器发送请求数据，请求电机转速，数据长度1，请求数据的标识符和数据域的格式如表11所示。

表11

进一步地，编码器基于控制器所发出的请求数据生成反馈数据，向控制器反馈当前电机转速，数据长度5，单位0.1rpm，反馈数据的标识符和数据域的格式如表12所示。

表12

控制器读取编码器角速度，AGV的旋转轴在作业时，主控需要实时获得旋转轴的角速度，因此主控通过读取编码器的角速度，然后根据机械的传动比，就可以计算出当前旋转轴的角速度。

具体地，控制器向编码器发送请求数据，请求电机角速度，数据长度1，请求数据的标识符和数据域的格式如表13所示。

表13

进一步地，编码器基于控制器所发出的请求数据生成反馈数据，反馈当前电机角速度，数据长度5，单位0.1rad/s，反馈数据的标识符和数据域的格式如表14所示。

表14

控制器请求编码器状态字，在编码器的工作过程中，需要实时监控电机编码器的工作状态；控制器设置编码器的控制字，控制器可以根据实际应用设置电机的速度和角速度计算周期，计数方向。

具体地，控制器向编码器发送请求数据，请求编码器状态字，数据长度1，请求数据的标识符和数据域的格式如表15所示。

表15

进一步地，编码器基于控制器所发出的请求数据生成反馈数据，反馈当前电机状态，数据长度3，反馈数据的标识符和数据域的格式如表16所示。

表16

进一步地，电机状态由状态字所定义，状态字的定义如表17所示。

表17

控制器设置编码器的控制字，控制器可以根据实际应用设置编码器的速度和角速度计算周期，计数方向。

具体地，控制器通过编码器设置电机的速度和角速度计算周期，计数方向，数据长度6，控制器对编码器所发的请求数据的标识符和数据域的结构如表18所示。

表18

进一步地，控制器对电机的转动方向进行设置，通过计算旋转次数得出旋转方向，计数方向定义如表19所示。

表19

控制器设置编码器的通信参数，控制器可以根据实际应用设置编码器的通信波特率和节点号。

具体地，控制器设置编码器的波特率和节点号，向编码器发送请求数据，数据长度4，波特率单位Kbit/s，请求数据的标识符和数据域的格式如表20所示。

表20

进一步地，编码器基于请求数据生成反馈数据，反馈电机波特率和节点号，数据长度4，反馈数据的标识符和数据域的格式如表21所示。

表21

编码器内部预留一部分存储单元，供使用者存储一定数量的产品信息数据，如产品型号，生产序列号等。

具体地，控制器通过发送请求数据，读写编码器可读存储介质，最多1次支持连续写入6个数据，请求数据的标识符和数据域的格式如表22所示。

表22

进一步地，编码器响应控制器写入可读存储介质，基于请求数据发送反馈数据，反馈数据的标识符和数据域的格式如表23所示。

表23

控制器可以读取编码器内预留寄存器内的数据，来判断设备的类型，生产日期，序列号等信息。

具体地，通过发送请求数据，读写编码器可读存储介质，最多1次支持连续读取6个数据，请求数据的标识符和数据域的格式如表24所示。

表24

进一步地，编码器响应控制器读取可读存储介质生成反馈数据，反馈数据的标识符和数据域的格式如表25所示。

表25

上述表3至25为控制器和电机编码器进行信息交互时，控制器的请求数据和编码器的反馈数据的数据帧格式。

实施例六

如图6所示，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种设备的通信方法，用于编码器，通信方法包括：

步骤602，接收控制器的请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；

步骤604，根据请求数据，获取电机的位置信息并生成反馈数据；

步骤606，向控制器发送反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息。

本申请的实施例提出了一种用于编码器的设备的通信方法，在接收到控制器所发出的请求数据后，根据请求数据生成反馈数据并发送至控制器中。

在上述实施例中，控制器所发出的请求数据是用来请求电机中的位置信息，在电机编码器接收到请求数据后，基于请求数据中的信息来获取电机此时的位置信息，在根据所获取到的电机的位置信息生成所对应的反馈信息，将生成的反馈信息发送至控制器。

实施例七

如图9所示，在上述任一实施例中，AGV控制器可以通过CAN总线直接获得电机位置信息，不需要再通过伺服驱动器间接获得电机的位置信息。

实施例八

如图7所示，根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种设备的通信装置，用于控制器，控制器与编码器通信连接，编码器与电机通信连接，设备的通信装置700包括：第一发送模块702，用于向编码器发送请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；第一接收模块704，用于接收电机发送的反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息；处理模块706，用于根据反馈数据确定电机的位置信息。

本申请的实施例提出了一种用于控制器的设备的通信装置，控制器和电机的编码器进行通信连接，第一发送模块用于将控制器生成的请求数据向编码器发送，第一接收模块用于接收编码器在接收到请求数据后所生成的反馈数据，处理模块用于根据编码器所发送的反馈数据确定电机的位置信息。

本申请的实施例是基于以下原理来实现的：

具体地，控制器和电机的编码器进行通信连接，其连接方式为CAN总线连接，控制器所生成的请求数据和编码器所生成的反馈数据在CAN总线内进行信息的交互。由于控制器和电机的编码器通过CAN总线的方式进行信息的交互，使得控制器可以直接和电机的编码器对话，提高了二者信息传递的实时性，并且简化了系统的布线，降低了安装成本。

在上述实施例中，控制器所生成的请求数据用来请求电机的位置信息，电机的编码器通过请求数据生成反馈数据并发送给控制器，反馈数据是用来指示电机此时的位置信息，因此，控制器的请求数据和编码器的反馈数据是一一对应的。控制器和编码器直接通过发送请求数据和基于所发送的请求数据生成的反馈数据进行电机实时位置信息的获取，极大的提高了对电机位置信息获取的实时性。

在上述实施例中，在控制器接收到电机的编码器所发送的反馈信息后，通过处理反馈信息的信息内容，得知电机此时的位置信息，在提高获取电机位置实时性的基础上，仅通过请求信息和反馈信息对电机位置进行确定，简化了信息之间的传递。

在上述任一实施例中，控制器可以是AGV(Automated Guided Vehicle装备有电磁或光学等自动导引装置)控制器，用来控制AGV的动作。

在上述任一实施例中，电机可以是AGV的伺服电机，用来完成AGV所需要完成的动作。

在上述任一实施例中，控制器和电机编码器的通信方式是通过CAN总线进行。

实施例九

在上述任一实施例中，请求数据发送至编码器之后，通信方法还包括：用于基于接收反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，向编码器再次发送请求数据。

在上述实施例中，第一接收模块具体用于，在控制器将请求数据发送至电机的编码器后，电机编码器基于请求数据生成反馈数据并发送给控制器，控制器需要在一定的时间内接收到电机的编码器基于请求数据所发出的反馈数据，如果控制器在第一时间阈值内接收到电机的编码器所发出的反馈数据，那么控制器就会对反馈数据进行处理，分析反馈数据中的信息。

在上述任一实施例中，如果控制器接收电机的编码器所发出的反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，那么控制器就会再次向电机的编码器发送一次请求数据，减少了因接收不到反馈数据或不能及时接收反馈数据造成的电机位置信息的不准确。

在上述任一实施例中，控制器再次向编码器发送请求数据之后，通信方法还包括：基于请求数据的发送次数大于第一阈值，确认与编码器之间的通信处于故障状态；基于请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，向编码器再次发送请求数据。

在上述实施例中，第一发送模块还用于，如果控制器在第一时间阈值内没有接收到编码器的反馈数据，控制器向编码器再次发送请求数据，如果请求数据的发送次数大于第一阈值，则确认控制器和电机编码器之间的通信处于故障状态；如果请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，控制器则再次向电机编码器发送请求数据，直至控制器在第一时间阈值内接收到了编码器所发出的反馈数据或确认控制器和电机编码器之间的通信故障，以此防止了在二者通信故障的情况下，控制器仍不停地向编码器发送请求数据。

实施例十

在上述任一实施例中，接收到电机发送的反馈数据之后，通信方法还包括：基于反馈数据和预设数据格式不同，删除反馈数据；基于反馈数据和预设数据格式相同，执行根据反馈数据确定电机的位置信息的步骤。

在上述实施例中，在控制器接收到编码器所发出的反馈数据后，将反馈数据的格式和预设数据的格式进行比对，如果二者的格式不同，那么控制器将无法通过此次反馈数据得到电机的位置信息，就会删除此次的反馈数据，重新对编码器发送请求数据；如果二者的格式相同，控制器则进一步根据反馈数据中的信息确定电机的实时位置信息。

在上述任一实施例中，根据反馈数据确定电机的位置信息，具体包括：提取反馈数据中的功能码，根据功能码和预存储的功能码与电机位置的对照关系，确定电机的位置信息。

在上述实施例中，处理模块具体用于，通过提取反馈数据中的功能码，来确定电机的位置关系。功能码可以是数字的组合，不同的数字信息对应电机不同的位置信息，也就是说，不同的功能码用来确定电机不同的位置信息，将反馈信息中的功能码和控制器中预存储的功能码进行比对，就会确定此时的电机所处的位置。

实施例十一

在上述任一实施例中，通信方式采用标准帧传输，也就是说，请求数据和反馈数据可以是标准帧的类型，标准帧内包含功能码以供控制器确定此时电机的位置信息，功能码包含以下电机的位置信息，包括：电机编码器电池电量、电机编码器单圈位置、电机编码器多圈位置、电机编码器转速、电机编码器角速度等参数。

在上述实施例中，控制器和电机编码器进行信息交互时，读编码器电池电量，为了保证在整个系统断电的情况下，设备依然能记录位置，绝对值编码器除了正常供电电源外，还需要另外1路独立电源供电，独立电源常采用电池供电，因此主控需要实时监控独立电源的电量，以提醒用户及时更换电池；读编码器单圈位置，AGV在导航定位过程中需要通过编码器信息计算里程，因此在每个控制周期内，主控都需要实时获得行进电机的编码器信息；读编码器多圈位置，AGV的顶升轴，在使用ABZ编码器的电机方案时，每次设备重新上电都需要执行一次找零位的过程，从而确定当前顶升机构的实际位置，为了实现找零位，目前有两种通用做法，一是安装零位传感器，二是不安装零位传感器，通过电机堵转的方式获得位置，这两种方法都存在不足，第一种需要额外安装传感器，增加成本，增加系统布线。第二种虽然不需要额外的传感器，但是堵转的方式会对机械造成一定的物理损坏，并且通过这种方式获得位置精度不高。因此通过使用绝对值编码器电机，主控直接读取编码器的多圈位置信息，就可以获得当前的实际精确位置；读编码器转速，AGV在作业过程中，主控需要实时获得当前的实际车速，并控制AGV按设定车速行驶，因此在每个控制周期主控都需要根据两个行进电机的转速计算当前的车速；读编码器角速度，AGV的旋转轴在作业时，主控需要实时获得旋转轴的角速度，因此主控通过读取编码器的角速度，然后根据机械的传动比，就可以计算出当前旋转轴的角速度；控制器请求编码器状态字，在编码器的工作过程中，需要实时监控编码器的工作状态；控制器设置编码器的控制字，控制器可以根据实际应用设置编码器的速度和角速度计算周期，计数方向；编码器内部预留一部分存储单元，供使用者存储一定数量的产品信息数据，如产品型号，生产序列号等；主控可以读取编码器内预留寄存器内的数据，来判断设备的类型，生产日期，序列号等信息。

实施例十二

如图8所示，根据本发明的第四个方面，本发明提供了一种设备的通信装置800，用于电机，设备的通信装置包括：第二接收模块802，用于接收控制器的请求数据，请求数据用于请求电机的位置信息；生成模块804，用于根据请求数据，获取电机的位置信息并生成反馈数据；第二发送模块806，用于向控制器发送反馈数据，反馈数据用于指示电机的位置信息。

本申请的实施例提出了一种用于电机的设备的通信装置，在接收到控制器所发出的请求数据后，电机编码器根据请求数据生成反馈数据并发送至控制器中。

在上述实施例中，控制器所发出的请求数据是用来请求电机中的位置信息，第二接收模块用于接收控制器所发出的请求数据，生成模块用于根据请求数据中的信息来获取电机此时的位置信息，在根据所获取到的电机的位置信息生成所对应的反馈信息，第二发送模块用于将生成的反馈信息发送至控制器。

实施例十三

根据本发明的第五个方面，本发明提供了一种控制器，包括：如上述用于控制器的设备的通信装置。

本申请的实施例提出了一种控制器，此控制器包括上述用于控制器的设备的通信装置，因此，具有上述用于控制器的设备的通信装置的全部有益技术效果。

实施例十四

根据本发明的第六个方面，本发明提供了一种电机，包括：如上述用于电机的设备的通信装置。

本申请的实施例提出了一种电机，此电机包括上述用于电机的通信装置，因此，具有上述用于电机的设备的通信装置的全部有益技术效果。

实施例十五

根据本发明的第七个方面，本发明提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述任一项的设备的通信方法的步骤。

本申请的实施例提出了一种可读存储介质，其中，可读存储介质中的程序或指令在被执行时，实现了如上述的设备的通信方法和步骤，因此，具有上述的设备的通信方法的全部有益技术效果。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种设备的通信方法，用于控制器，其特征在于，所述控制器与电机的编码器通信连接，所述的设备的通信方法包括：

向所述编码器发送请求数据，所述请求数据用于请求所述电机的位置信息；

接收所述编码器发送的反馈数据，所述反馈数据用于指示所述电机的位置信息；

根据所述反馈数据确定所述电机的位置信息。

2.根据权利要求1所述的设备的通信方法，其特征在于，所述请求数据发送至所述编码器之后，所述通信方法还包括：

基于接收所述反馈数据的接收时长大于第一时间阈值，向所述编码器再次发送所述请求数据。

3.根据权利要求2所述的设备的通信方法，其特征在于，所述控制器再次向所述编码器发送请求数据之后，所述方法还包括：

基于所述请求数据的发送次数大于第一阈值，确认与所述编码器之间的通信处于故障状态；

基于所述请求数据的发送次数小于或等于第一阈值，向所述编码器再次发送所述请求数据。

4.根据权利要求1所述的设备的通信方法，其特征在于，所述接收到所述电机发送的反馈数据之后，所述通信方法还包括：

基于所述反馈数据和预设数据格式不同，删除所述反馈数据；

基于所述反馈数据和预设数据格式相同，执行所述根据反馈数据确定所述电机的位置信息的步骤。

5.根据权利要求1所述的设备的通信方法，其特征在于，根据反馈数据确定所述电机的位置信息，具体包括：

提取所述反馈数据中的功能码，根据所述功能码和预存储的功能码与电机位置的对照关系，确定所述电机的所述位置信息。

6.一种设备的通信方法，用于编码器，其特征在于，所述的设备的通信方法包括：

接收控制器的请求数据，所述请求数据用于请求电机的位置信息；

根据所述请求数据，获取所述电机的位置信息并生成反馈数据；

向所述控制器发送所述反馈数据，所述反馈数据用于指示所述电机的位置信息。

7.一种设备的通信装置，用于控制器，其特征在于，所述控制器与编码器通信连接，所述编码器与电机通信连接，所述的设备的通信装置包括：

第一发送模块，用于向所述编码器发送请求数据，所述请求数据用于请求电机的位置信息；

第一接收模块，用于接收所述电机发送的反馈数据，所述反馈数据用于指示所述电机的位置信息；

处理模块，用于根据所述反馈数据确定所述电机的位置信息。

8.一种设备的通信装置，用于电机，其特征在于，所述的设备的通信装置包括：

第二接收模块，用于接收控制器的请求数据，所述请求数据用于请求电机的位置信息；

生成模块，用于根据所述请求数据，获取所述电机的位置信息并生成反馈数据；

第二发送模块，用于向所述控制器发送所述反馈数据，所述反馈数据用于指示所述电机的位置信息。

9.一种控制器，其特征在于，包括：

如权利要求7所述的设备的通信装置。

10.一种电机，其特征在于，包括：

如权利要求8所述的设备的通信装置。

11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的通信方法的步骤。

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