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一种单形演算法应用于小型机器人多轴运动控制之硬体装置，包括：一颗可程式逻辑晶片积体电路IC，用以规划运用单形演算法之计算电路；一输入资料处理电路，系以可程式逻辑晶片使用之硬体描述语言规划于该积体电路IC内，用以处理各式输入资料，并将资料正规化以便得到标准位移数据；一位移资料计算电路，系以可程式逻辑晶片使用之硬体描述语言规划于该积体电路IC内，依据前述电路之位移数据计算位移资料转换，用以计算轴关节移动距离；一资料比对校准电路，系以可程式逻辑晶片使用之硬体描述语言规划于该积体电路IC内，依据前述电路之移动距离，运用单形演算法比对感测模组回授位置量，并将进行校准叠代计算，用以计算微调轴关节移动相对位置量；一PWM编码电路，系以可程式逻辑晶片使用之硬体描述语言规划于该积体电路IC内，依据前述电路之移动相对位置量计算脉冲宽度调变量，用以产生PWM编码；一马达控制电路，系以可程式逻辑晶片使用之硬体描述语言规划于该积体电路IC内，依据前述电路之PWM编码计算波形变化量，用以产生马达控制波形；一输出资料处理电路，系以可程式逻辑晶片使用之硬体描述语言规划于该积体电路IC内，依据前述电路之马达控制波形值计算马达位置状态，并将资料正规化以便显示于输出模组；以该积体电路IC搭载微控制器、JTAG介面电路、输入及输出模组，俾使机器人具备完整的多轴运动控制功能。如申请专利范围第1项所述之装置，其中该积体电路IC具有与外部微控制器连线功能，以构成主从控制回路。如申请专利范围第1项所述之装置，其中该积体电路IC具有与JTAG介面电路连线功能，以构成与使用者电脑连线沟通回路。如申请专利范围第1项所述之装置，其中该积体电路IC具有将基本长度单位转换为二进制编码处理功能。如申请专利范围第1项所述之装置，其中该积体电路IC具有资料函数转换计算，其为将位移距离转换为摆幅角度的功能。如申请专利范围第1项所述之装置，其中该积体电路IC具有，将位移资料计算所得的摆幅角度与感测模组测得的实际位移角度进行资料比对校准，可提供机器人轴关节移动的正确位置功能。如申请专利范围第6项所述之装置，其中该资料比对校准电路使用「单形演算法」，可迅速地提供一组正确位置的相对角度功能。如申请专利范围第1项所述之装置，其中该积体电路IC具有，马达控制电路提供控制多个伺服马达稳定的控制，可让马达控制具有保持速度与正确位置功能以及强健性。如申请专利范围第8项所述之装置，其中该伺服马达控制使用脉波宽度调变法(PWM)控制。如申请专利范围第8项所述之装置，利用多个伺服马达用来完成的机器人多轴关节控制组。如申请专利范围第1项所述之装置，其中输入模组可为一键盘或由若干按键所组成。如申请专利范围第1项所述之装置，其中输出模组可为液晶显示装置。如申请专利范围第1项所述之装置，其中该输入模组及输出模组亦可以是触控式面板，即将输入模组及输出模组结合为一体成型之可显示输入及输出装置。如申请专利范围第1项所述之装置，其中该微控制器具有与JTAG介面电路连线功能，以构成与使用者电脑连线沟通回路。 |
