(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210560825.3 (22)申请日 2022.05.23 (71)申请人 西门子 （中国） 有限公司 地址 100102 北京市朝阳区望京中环南路7 号 (72)发明人 戴朝阳　 (51)Int.Cl. B25J 19/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) H02P 21/05(2006.01) H02P 21/22(2016.01) H02P 21/36(2016.01) (54)发明名称 抱闸控制系统、 方法、 装置及计算机可读存 储介质 (57)摘要 本发明实施方式公开了抱闸控制系统、 方 法、 装置及计算机可读存储介质。 抱闸控制系统 包括： 电机， 布置在机械臂上或机床的垂直轴上， 适配于驱动负载； 抱闸， 适配于制动电机； 驱动 器， 被配置为向电机发送适配于启动电机的启动 信号后， 向抱闸发送渐进控制信号， 渐进控制信 号适配于渐进地打开抱闸， 从而抱闸渐进地降低 对电机施加的制动扭矩。 本发明实施方式不是瞬 间打开抱闸， 而是渐进地打开抱闸， 抱闸对电机 施加渐进降低的制动扭矩， 即使电机扭矩起始时 不够大， 经过电机扭矩与制动扭矩的共同作用， 可以克服或减缓掉轴现象。 另外， 通过电机的驱 动电流实现实时的抱闸控制， 具有灵活的渐进控 制方式。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 114905546 A 2022.08.16 CN 114905546 A 1.抱闸控制系统(20)， 其特 征在于， 包括： 电机(21)， 布置在机 械臂上或机床的垂直轴上， 适配于驱动负载(24)； 抱闸(22)， 适配于制动所述电机(21)； 驱动器(23)， 被配置为向所述电机(21)发送适配于启动所述电机(21)的启动信号后， 向所述抱闸(22)发送渐进控制信号， 所述渐进控制信号适配于渐进地打开所述抱闸(22)， 从而所述抱闸(2 2)渐进地降低对所述电机(21)施加的制动扭矩。 2.根据权利要求1所述的抱闸控制系统(20)， 其特 征在于， 所述渐进控制信号适配于以线性渐进方式打开所述抱闸(22)， 从而所述抱闸(22)以线 性渐进方式降低对所述电机(21)施加的制动扭矩。 3.根据权利要求1或2所述的抱闸控制系统(20)， 其特 征在于， 所述渐进控制信号适配于持续地使所述制动扭矩与所述电机(21)的驱动扭矩之和等 于负载扭矩。 4.根据权利要求3所述的抱闸控制系统(20)， 其特 征在于， 所述驱动器(23)， 被配置为基于所述电机(2 1)的驱动电流当前值确定所述电机(21)的 驱动扭矩当前值， 基于所述驱动扭矩当前值和所述负载扭矩确定所述制动扭矩的目标值， 基于所述制动扭矩的目标值确定抱闸线圈的电流目标值， 所述抱闸线圈适配于控制所述抱 闸(22)的开度， 其中所述渐进控制 信号适配于将所述抱闸线圈的电流值设置为所述电流目 标值。 5.根据权利要求 4所述的抱闸控制系统(20)， 其特 征在于， 所述驱动器(23)， 被配置为基于所述驱动电流当前值I1确定所述电机(21)的驱动 扭矩 当前值Td， 其中Td＝Kt*I1， Kt为所述电机(21)的扭矩常数； 确定所述制动扭矩的目标值Tb， 其中Tb＝Tl‑Td， Tl为基于所述负 载的重力、 所述机械臂或垂直轴的重力、 所述机械臂或垂直 轴的倾斜角所确定的所述负载扭矩； 确定所述抱闸线圈的电流目标值I2， 其中I2＝I0‑(Tl‑ Td)/Ktb， Ktb为所述抱闸线圈的扭矩系数， I0为基于所述抱闸完全关闭时的制动扭矩所确定 的线圈电流换算 值。 6.根据权利 要求5所述的抱闸控制系统(20)， 其特征在于， 所述驱动 器(23)还包括控制 信号生成电路(231)， 所述控制信号 生成电路(231)包括： 三极管(232)， 所述三极管(232)的基极与适配于提供脉冲宽度调制信号的输入端 (233)连接， 所述三极管(232)的集电极连接所述抱闸线圈(221)的第一端， 所述三极管 (232)的发射极接地， 所述抱闸线圈(2 21)的第二端连接电源； 其中所述三极管(232)工作于饱和区， 所述脉冲宽度调制信号的占空比为T， 其 中T＝1‑ ((Tl‑Td)/(Ktb*I0))。 7.根据权利 要求5所述的抱闸控制系统(20)， 其特征在于， 所述驱动 器(23)还包括控制 信号生成电路(231)， 所述控制信号 生成电路(231)包括： 三极管(232)， 所述三极管(232)的基极与适配于提供模拟量信号的输入端(233)连接， 所述三极管(232)的集电极连接所述抱闸线圈(221)的第一端， 所述三极管(232)的发射极 接地， 所述抱闸线圈(2 21)的第二端连接电源； 其中所述三极管(232)工作于放大区， 所述模拟量信号被持续调节以使得所述抱闸线 圈(221)的电流 值持续等于所述电流目标值 I2。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114905546 A 28.抱闸控制方法(6 00)， 其特征在于， 包括： 向电机发送适配于启动所述电机的启动信号， 其中所述电机布置在机械臂上或机床的 垂直轴上， 所述电机适配于驱动负载(6 01)； 向适配于制动所述电机的抱闸发送渐进控制信号， 所述渐进控制信号适配于渐进地打 开所述抱闸， 从而所述抱闸渐进地降低对所述电机施加的制动扭矩(6 02)。 9.根据权利要求8所述的抱闸控制方法(6 00)， 其特征在于， 所述渐进控制信号适配于以线性渐进方式打开所述抱闸， 从而所述抱闸以线性渐进方 式降低对所述电机施加的制动扭矩。 10.根据权利要求8或9所述的抱闸控制方法(600)， 其特征在于， 所述渐进控制信号还 适配于持续 地使所述制动扭矩与所述电机的驱动扭矩之和等于负载 扭矩。 11.根据权利要求10所述的抱闸控制方法(6 00)， 其特征在于， 包括： 基于所述电机的驱动电流当前值确定所述电机的驱动扭矩当前值； 基于所述驱动扭矩当前值和所述负载 扭矩确定所述制动扭矩的目标值； 基于所述制动扭矩的目标值确定抱闸线 圈的电流目标值， 所述抱闸线圈适配于控制所 述抱闸的开度， 其中所述渐进控制信号适配于将所述抱闸线圈的电流值设置为所述电流目 标值。 12.根据权利要求1 1所述的抱闸控制方法(6 00)， 其特征在于， 包括： 基于所述驱动电流 当前值I1确定所述电机的驱动扭矩当前值Td， 其中Td＝Kt*I1， Kt为所 述电机的扭矩常数； 确定所述制动扭矩的目标值Tb， 其中Tb＝Tl‑Td， Tl为基于所述负载的重力、 所述机械臂 或垂直轴的重力、 所述机 械臂或垂直轴的倾 斜角所确定的所述负载 扭矩； 确定所述抱闸线圈的电流目标值I2， 其中I2＝I0‑(Tl‑Td)/Ktb， Ktb为所述抱闸线圈的扭 矩系数， I0为基于所述抱闸完全关闭时的制动扭矩所确定的线圈电流换算 值。 13.抱闸控制装置(70 0)， 其特征在于， 包括： 第一发送模块(701)， 用于向电机发送适配于启动所述电机的启动信号， 其中所述电机 布置在机 械臂上或机床的垂直轴上， 所述电机适配于驱动负载； 第二发送模块(702)， 用于向适配于制动所述电机的抱闸发送渐进控制信号， 所述渐进 控制信号适配于渐进地打开所述抱闸， 从而 所述抱闸渐进地降低对所述电机施加的制动扭 矩。 14.抱闸控制装置(80 0)， 其特征在于， 包括： 存储器(801)， 被 配置为存 储计算机可读代码； 处理器(802)， 被配置为调用所述计算机可读代码， 执行如权利要求8～12任一项所述 的抱闸控制方法(6 00)。 15.计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读 指令， 所述计算机可读指 令在被处理器执行时， 使 所述处理器执行如权利要求8～12任一项 所述的抱闸控制方法(6 00)。 16.计算机程序产品， 其特征在于， 所述计算机程序产品被有形地存储在计算机可读存 储介质上并且包括计算机可读指令， 所述计算机可读指令在被执行时使至少一个处理器执 行如权利要求8～12任一项所述的抱闸控制方法(6 00)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114905546 A 3