Elmo 驱动器关于双编码器读数的获取方式

问题提出

　　本文使用的 Elmo 驱动器型号是 Gold Twitter。

　　想要获取双编码器的目的是发现当使用双编码器进行驱动器调参时，发现位置环跟踪非常不稳定，存在震荡现象。因为在 Elmo 的双编码器配置里，电机端的编码器用于配置速度环和 Communication ，而输出端（负载端）的编码器用于配置位置环。当输入输出间的减速器存在弹性时，就会导致简单的 PID 不能有效完成位置控制，产生震荡。

　　解决这个问题的方法很简单，就是驱动器的三环都用电机端编码器，而不用输出端编码器。问题是本文所用的关节配置是电机端安装相对编码器，输出端安装绝对编码器，如果不用输出端的编码器，那么电机断电后就会丢失零位。因此我们有必要同时获取两个编码器的信息，并仅把电机端编码器用于电机三环调参。

　　在 EASII 软件上直接设置的话，是不能完成上述要求的，只能实现（1）单编码器 + 三环；（2）电机端编码器（速度环）+ 负载端编码器（位置环）；两种配置。本文想要实现的是驱动器上直接基于电机端编码器做三环控制，同时也要获取输出端编码器以获取绝对位置，这个绝对位置在控制器上也可以做进一步的算法控制。

　　在知乎上看到其他人也有这个问题，当时他们也没有讲清楚怎么同时读双编码器的问题。 https://zhuanlan.zhihu.com/p/55702051

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解决方案

　　经过研究 Elmo 的命令参考和 DS402 协议，最终解决上述问题。

　　分为两部分

1. 编码器配置

　　首先去 EASII 的 Help 里找到 Elmo 驱动器命令参考中关于编码器配置的内容，这部分配置集中在 CA 寄存器组，如下图，Gold 驱动器有 4 个传感器反馈通道（socket），这里 CA 命令中 CA[41-44] 表示对 socket 连接到哪种传感器。在本文的配置里，驱动器 Socket1 连接了 Quad Encoder B （CA[41] = 1），Socket2 连接 Biss-C 编码器（CA[42] = 24）。

　　那么这些编码器如何配置呢？直接在驱动器的调试界面配置似乎不行，因为我们想要实现双编码器配置 + 单编码器三环，而如果在调试界面里配置单反馈就不能配置第二个编码器了。最后探索发现，这个调试界面是直接读写驱动器的寄存器命令来完成调试的，它修改的寄存器只限于界面上显示的寄存器。因此我们可以先把驱动器配置为双反馈，配置好双编码器后，保存，再把驱动器配置成单反馈，再进行后续的电流、速度、位置的调试工作即可。

　　配置编码器所需要对应的寄存器也可以在 CA 这一页看到，例如配置 BissC 编码器需要很多对应的寄存器（下图）。

　　本文绝对编码器配置：

　　对应的寄存器：

CA[22] = 7
CA[23] = 1

CA[35] = 17
CA[36] = 2.5E+7

CA[42] = 24	//Socket2配置为 General Biss 编码器

CA[58] = 0
CA[59] = 19	// 表示编码器是19位的
CA[60] = 8
CA[61] = 0	// 不减少精度 如果是1，19位的编码器会被当成18位来用。
CA[62] = 0	// 多圈配置，无

CA[66] = 27	// BissC编码器单帧传递总位数
CA[67] = 8	// 位置数据起始位

　　按照以上步骤配置好后，驱动器三环全部使用 Socket1 的编码器，Socket2 的数据可以读到但并没有使用。如何读到 Socket2 也就是绝对编码器的数据呢？

2. 通信配置

　　DS402 协议里除了 0x6064 这个对象反馈位置外，还有一个 0x20A0 反馈辅助位置（Auxiliary Position），这个辅助位置的数据来源由 CA[79] 来配置，因此我们设置 CA[79] = 2 就可以拿到 Socket2 也就是绝对编码器的数据了。此外 0x20A0 这个对象还有 PY 、OV[53] 两个别名，对应的说明如下图。