主从驱动装置驱动控制方法与系统

技术领域

本申请涉及高精度控制技术领域，特别是涉及一种主从驱动装置驱动控制方法、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术

主从驱动装置包含有一个主动件和一个从动件，主动件驱动从动件运动。在实际使用过程，可能由于制造工艺、使用磨损等情况，主动件与从动件之间会存在间隙，这件导致主动件运动的距离与从动件运动距离不相等，产生驱动误差。

以显微镜中主从动驱动装置为例。显微镜自动采图需精准对焦，对焦精确度直接影响采图质量。以血涂片样本为例，血涂片标本的制作，是将血液推成由厚到薄的样本层附着在玻片上，不同厚度的位置存在不同种类的血细胞，都具有临床诊断意义，显微镜自动镜检需要采集到大部分区域的清晰血细胞图像。血细胞形态检测中，常用10倍物镜定位白细胞位置，再转100倍油镜抓取白细胞特征图像，100倍油镜景深小，玻片上的血膜厚薄不均，采集多个视野下的清晰图片需要采集多层图像，因此显微镜镜头需要来回运动以采集不同视野下的图片，在来回运动过程主从驱动装置的间隙将对整个采图精度造成重大影响。

针对上述缺陷，常规的方式是直接以一个固定补偿值X来补偿上述间隙误差，然而机械结构的间隙误差不是固定的，会随着磨损和老化不断变化，通过把固定值作为补偿值用于补偿间隙误差的方式是有缺陷的，其无法准确消除主从驱动装置中变化间隙。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确消除变化间隙的主从驱动装置驱动控制方法、系统、计算机设备和存储介质。

一种主从驱动装置驱动控制方法，方法包括：

接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；

当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；

控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；

控制主动件正向运动预设消除间隙步数。

在其中一个实施例中，上述主从驱动装置驱动控制方法还包括：

获取主从驱动装置的出厂参数；

根据出厂参数，获取主从驱动装置中主从件之间最大间隙；

设置距离不小于最大间隙的预设消除间隙步数。

在其中一个实施例中，根据出厂参数，获取主从驱动装置中主从件之间最大间隙包括：

将相同类型主从驱动装置的出厂参数归集，得到出厂参数集合；

选取出厂参数集合中主从件之间最大间隙最大值；

设置距离不小于最大间隙的预设消除间隙步数包括：

设置距离不小于最大间隙最大值的预设消除间隙步数。

在其中一个实施例中，接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数包括：

接收正向驱动请求；

提取正向驱动请求中携带的正向步数；

控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数。

在其中一个实施例中，接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数包括：

接收正向驱动请求，获取预设单次固定运动步数；

控制主从驱动装置中主动件正向运动预设单次固定运动步数。

在其中一个实施例中，控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数包括：

控制主动件反向运动预设单次固定运动步数以及预设消除间隙步数。

在其中一个实施例中，正向步数与反向步数相等。

一种主从驱动装置驱动控制系统，装置包括：

第一驱动模块，用于接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；

数据读取模块，用于当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；

第二驱动模块，用于控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；

第三驱动模块，用于控制主动件正向运动预设消除间隙步数。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；

当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；

控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；

控制主动件正向运动预设消除间隙步数。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；

当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；

控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；

控制主动件正向运动预设消除间隙步数。

上述主从驱动装置驱动控制方法、系统、计算机设备和存储介质，接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；控制主动件正向运动预设消除间隙步数。整个过程中，正向驱动时驱动正向步数，反向驱动时驱动反向步数+预设消除间隙步数，再继续正向驱动预设消除间隙步数，采用全新正反方向驱动控制过程，能够准确消除主从驱动装置往返运动过程中变化间隙对驱动精度的影响。

附图说明

图1为传统主从驱动装置运动示意图；

图2为应用本申请主从驱动装置驱动控制方法运动示意图；

图3为一个实施例中主从驱动装置驱动控制方法的应用环境图；

图4为一个实施例中主从驱动装置驱动控制方法的流程示意图；

图5为另一个实施例中主从驱动装置驱动控制方法的流程示意图；

图6为一个实施例中主从驱动装置驱动控制系统的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为进一步详细说明本申请主从驱动装置驱动控制方法的应用场景、技术方案及其效果，下面将首先介绍传统技术中主从驱动件的驱动过程进行介绍。

如图1所示，常规的主从驱动装置包括一个主动件和一个从动件，在实际应用中，主动部件带动从动部件运动，由于咬合不够紧密，存在间隙。假设以电机正向运动为初始状态，机械部件的咬合状态如图1中左边所示，主动部件正向运动100步，会带动从动部件运动100步；而当电机转向为反向运动时，主动部件反向运动100步，从动部件只运动100-X步，则存在运动误差。传统技术一般采用补偿间隙值的方式消除误差，主动部件反向运动100+X步，带动从动部件运动(100+X)-X步，即消除误差；再转为正向运动时同理，也需要加上补偿间隙值。但存在问题是，X作为间隙值是变化的，无法及时知道当前间隙值是否变化。

而在本申请主从驱动装置驱动控制方法中，引入全新的预设消除间隙步数a，在执行本申请主从驱动装置驱动控制方法时，如图2所示，正向运动100步不采取任何操作。反向运动时，先反向运动100+a步，由于转向带来的间隙，实际运动的步数应为(100+a)-X，a为确定值而X未知；再正向运动a步，由于再一次转向，实际运动步数应为a-X步，两次运动的实际距离为((100+a)-X)-(a-X)＝100步，这样即使X处于动态变化中，做到精准定位。

本申请提供的主从驱动装置驱动控制方法，可以应用于如图3所示的应用环境中。其中，控制器102与主从驱动装置104连接，控制器104对主从驱动装置104中主动件运动，主动件驱动从动件运动。控制器接收正向驱动请求，驱动主从驱动装置104中主动件正向运动正向步数；当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；控制主动件正向运动预设消除间隙步数。其中，控制器102具体可以为CPU、上位机等；主从驱动装置104可以为显微镜中的主从驱动装置。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种主从驱动装置驱动控制方法，以该方法应用于图3中的控制器102为例进行说明，包括以下步骤：

S200：接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数。

控制器接收正向驱动请求，该正向驱动请求可以是由操作人员发出的，控制器接收、响应操作人员请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数。在这里正向并不特定指代左、右运动的哪个方向，仅限用于与下述的反向区分、对应。一般来说，以向右运动为正向，以向左运动为反向(可以参见图1)。以显微镜中的主从驱动装置为例，显微镜中驱动控制器接收操作人员的操作请求，本次主从驱动装置需要正向移动(向右移动)，以采集正向方向上下一个视野范围内的图像，显微镜中控制器响应该正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数。正向步数可以是由正向驱动请求中携带的，例如操作人员希望本次正向运动100步，则在正向驱动请求会携带有正向步数100的数据；另外，正向步数还是可以预设设定的单次运动对应的固定步数，即每次运动都运动固定步数，以实现对整个区域的有序、等距运动，还是以显微镜为例，采用固定步数可以确保逐一、等距扫描整个采图区域获取对应的图像，固定步数可以根据实际需要进行设定，例如可以设置为100步，即显微镜控制器在每次接收到正向驱动请求时，控制主从驱动装置中主动件正向运动100步。

S400：当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数。

主从驱动装置在某个时刻需要反向运动时，控制器接收反向驱动请求，读取预设消除间隙步数a。预设消除间隙步数a是预先设定的步数，其可以根据实际情况的需要预先设置、存储在控制器的缓存空间内，在接收到反向驱动请求时，直接从缓存空间内读取到该数据。

S600：控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数。

控制器控制主动件反向运动反向步数+预设消除间隙步数。具体来说，反向步数可以是从上述的反向驱动请求中提取得到的。其同样的可以是预设固定步数。在这里，反向运动过程中，控制器不但驱动主动件反向运动反向步数、还继续驱动其运动预设消除间隙步数，则对应的从动件实际运动距离为(100+a)-X。

S800：控制主动件正向运动预设消除间隙步数。

控制器再控制主动件正向运动预设消除间隙步数。对应的，主从驱动装置中，从动件实际运动距离为(100+a)-X-(a-X)＝100步。即消除了主从驱动装置中主从件之间变化间隙，实现精准的驱动控制。

上述主从驱动装置驱动控制方法，接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；控制主动件正向运动预设消除间隙步数。整个过程中，正向驱动时驱动正向步数，反向驱动时驱动反向步数+预设消除间隙步数，再继续正向驱动预设消除间隙步数，采用全新正反方向驱动控制过程，能够准确消除主从驱动装置往返运动过程中变化间隙对驱动精度的影响。

在其中一个实施例中，上述主从驱动装置驱动控制方法还包括：

获取主从驱动装置的出厂参数；根据出厂参数，获取主从驱动装置中主从件之间最大间隙；设置距离不小于最大间隙的预设消除间隙步数。

出厂参数是指主从驱动装置在出厂时对应的出厂性能参数，从出厂参数中获取主从件之间最大间隙。例如某个主从驱动装置的出厂参数中提取得到“10万次运动/不大于1毫米间隙”的数据，进而得到最大间隙为1毫米。将预设消除间隙步数设置为不小于该最大间隙值对应的步数，例如上述实施例中，将预设消除间隙步数对应的距离不小于1毫米，可以为1毫米、1.5毫米以及2毫米等。在实际应用中，相同类型的主从驱动装置的最大间隙可能存在一定的差异，为了确保设置的预设消除间隙步数能够广泛适用，选择这些相同类型的主从驱动装置的最大间隙最大值作为预设消除间隙步数的依据，设置距离不小于最大间隙最大值的预设消除间隙步数。

在其中一个实施例中，根据出厂参数，获取主从驱动装置中主从件之间最大间隙包括：

将相同类型主从驱动装置的出厂参数归集，得到出厂参数集合；选取出厂参数集合中主从件之间最大间隙最大值；设置距离不小于最大间隙的预设消除间隙步数包括：设置距离不小于最大间隙最大值的预设消除间隙步数。

继续以显微镜为例。首先将不同显微镜中对主从驱动装置的出厂参数归集，得到出厂参数集合，从出厂参数集合中获取每个显微镜中主从驱动装置的最大间隙，如分别为10万次/1毫米、10万次/1.5毫米以及10万次/2毫米，选取其中最大间隙最大值为2毫米，则设置距离不小于2毫米的预设消除间隙步数。

如图5所示，在其中一个实施例中，S200包括：

S220：接收正向驱动请求；

S240：提取正向驱动请求中携带的正向步数；

S260：控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数。

在实际应用中，操作人员通过触摸虚拟按键/实体按键或者转动旋钮等方式发出正向驱动请求，在这个过程中，操作人员可以输入驱动的正向步数为100，控制器接收到该正向驱动请求，提取在该正向驱动请求中携带的正向步数100，控制主从驱动装置中主动件正向运动100。

在其中一个实施例中，接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数包括：

接收正向驱动请求，获取预设单次固定运动步数；控制主从驱动装置中主动件正向运动预设单次固定运动步数。

预设单次固定运动步数是预先设定的每次运动时对应固定步数，其可以根据实际情况的需要进行设定，例如10、50、100等。以应用于显微镜为例，显微镜需要对整个采图区域进行图像采集，而单次采图对应的视野范围是有限的，因此需要显微镜中主从驱动装置驱动显微镜镜头在采图区域内运动，在这个过程中，操作人员发出开始采集的指令，控制器接收到正向驱动请求，获取每次运动采集对应的预设单次固定运动步数100，控制器控制主动件正向运动100。

在其中一个实施例中，控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数包括：控制主动件反向运动预设单次固定运动步数以及预设消除间隙步数。

与上述相同的方式和理由，在反向运动过程中，控制器可以控制主从驱动装置中主动件反向运动预设单次固定运动步数。另外，为了消除主从驱动装置中间隙，还进一步运动预设消除间隙步数。在主从驱动装置应用于在一定范围内来回扫描的场景时，正向运动步数与反向运动步数相等。例如在显微镜中主从驱动装置先带动镜头从左向右采集采图区域内一行的图像，再移动至下一行，从右往左扫描下一行的图像，若此循环操作，最终采集完成整个彩图区域内的图像。

应该理解的是，虽然上述各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

如图6所示，本申请还提供一种主从驱动装置驱动控制系统，装置包括：

第一驱动模块200，用于接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；

数据读取模块400，用于当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；

第二驱动模块600，用于控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；

第三驱动模块800，用于控制主动件正向运动预设消除间隙步数。

上述主从驱动装置驱动控制系统，接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；控制主动件正向运动预设消除间隙步数。整个过程中，正向驱动时驱动正向步数，反向驱动时驱动反向步数+预设消除间隙步数，再继续正向驱动预设消除间隙步数，采用全新正反方向驱动控制过程，能够准确消除主从驱动装置往返运动过程中变化间隙对驱动精度的影响。

在其中一个实施例中，上述主从驱动装置驱动控制系统还包括设置模块，用于获取主从驱动装置的出厂参数；根据出厂参数，获取主从驱动装置中主从件之间最大间隙；设置距离不小于最大间隙的预设消除间隙步数。

在其中一个实施例中，设置模块还用于将相同类型主从驱动装置的出厂参数归集，得到出厂参数集合；选取出厂参数集合中主从件之间最大间隙最大值；设置距离不小于最大间隙最大值的预设消除间隙步数。

在其中一个实施例中，第一驱动模块200还用于接收正向驱动请求；提取正向驱动请求中携带的正向步数；控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数。

在其中一个实施例中，第一驱动模块200还用于接收正向驱动请求，获取预设单次固定运动步数；控制主从驱动装置中主动件正向运动预设单次固定运动步数。

在其中一个实施例中，第二驱动模块600还用于控制主动件反向运动预设单次固定运动步数以及预设消除间隙步数。

在其中一个实施例中，正向步数与反向步数相等。

关于主从驱动装置驱动控制系统的具体限定可以参见上文中对于主从驱动装置驱动控制方法的限定，在此不再赘述。上述主从驱动装置驱动控制系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储预设消除间隙步数数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种主从驱动装置驱动控制方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；

当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；

控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；

控制主动件正向运动预设消除间隙步数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

获取主从驱动装置的出厂参数；根据出厂参数，获取主从驱动装置中主从件之间最大间隙；设置距离不小于最大间隙的预设消除间隙步数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

将相同类型主从驱动装置的出厂参数归集，得到出厂参数集合；选取出厂参数集合中主从件之间最大间隙最大值；设置距离不小于最大间隙最大值的预设消除间隙步数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

接收正向驱动请求；提取正向驱动请求中携带的正向步数；控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

接收正向驱动请求，获取预设单次固定运动步数；控制主从驱动装置中主动件正向运动预设单次固定运动步数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

控制主动件反向运动预设单次固定运动步数以及预设消除间隙步数。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

接收正向驱动请求，控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数；

当接收到反向驱动请求时，读取预设消除间隙步数；

控制主动件反向运动反向步数以及预设消除间隙步数；

控制主动件正向运动预设消除间隙步数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取主从驱动装置的出厂参数；根据出厂参数，获取主从驱动装置中主从件之间最大间隙；设置距离不小于最大间隙的预设消除间隙步数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

将相同类型主从驱动装置的出厂参数归集，得到出厂参数集合；选取出厂参数集合中主从件之间最大间隙最大值；设置距离不小于最大间隙最大值的预设消除间隙步数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

接收正向驱动请求；提取正向驱动请求中携带的正向步数；控制主从驱动装置中主动件正向运动正向步数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

接收正向驱动请求，获取预设单次固定运动步数；控制主从驱动装置中主动件正向运动预设单次固定运动步数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

控制主动件反向运动预设单次固定运动步数以及预设消除间隙步数。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。