本发明专利技术公开了一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，包括人机交互单元和CAN总线控制单元，所述人机交互单元和CAN总线控制单元的数据链路之间通过FPGA控制器连接有DSP控制系统，所述人机交互单元包括无线局域网络接口，所述无线局域网络接口的输出端连接有CAN总线适配卡；所述CAN总线控制单元包括网络服务器，所述网络服务器连接有无线数据收发器；所述FPGA控制器包括GPS定位模块和伺服系统，所述伺服系统的输出端与DSP控制系统相连接，所述时钟检测模块与DSP控制系统进行频率变换，采用基于CAN总线的控制器局部网络结构，各自独立的DSP系统与上层控制计算机之间实现了可靠、实时和灵活的数据通信。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人通信系统
，具体为一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统。
技术介绍
随着机器人技术的发展，人们对机器人的要求不再局限于单个机器人，而将更多的精力转移到多个机器人组成的系统上，这不仅是因为有些工作是单个机器人无法承担的，而且越来越多的事例表明，对于一些动态性强而且复杂的任务，开发单个机器人远比开发多机器人系统复杂和昂贵。使用多个简单机器人组成的系统可以比单个复杂机器人更好地完成任务，而且系统可维护性大大提高了，在传统机器人控制系统中，机器人传感器信号处理和移动机构的伺服控制采用单片机系统来完成，机器人的规划和决策由上层控制计算机实现，上层计算机和下层模块的通信采用RS232或RS485串行通信方式，这种结构的优点是成本低，结构简单，主要缺点是信号处理和运算能力差，通信速率低，难以适应未知动态环境的要求。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，系统由嵌入式工业控制计算机、CAN总线适配卡、无线通信卡、图像采集卡等组成，它主要完成两部分功能：一是系统初始化、系统诊断和错误报告、轨迹规划、导航和避障；二是系统通信管理，一方面通过无线网络完成与监控端的人机交互，另一方面通过CAN总线与DSP进行通信，从各DSP获取机器人感知的环境信息和机器人的运行状态，并向DSP发出各种动作命令，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，包括人机交互单元和CAN总线控制单元，所述人机交互单元和CAN总线控制单元的数据链路之间通过FPGA控制器连接有DSP控制系统，所述人机交互单元包括无线局域网络接口，所述无线局域网络接口的数据端连接有无线通信卡和上层控制计算机，无线局域网络接口的输出端连接有CAN总线适配卡；所述CAN总线控制单元包括网络服务器，网络服务器的输入端连接有数据库，所述网络服务器的数据端连接有数据存储单元，网络服务器还连接有无线数据收发器；所述FPGA控制器包括GPS定位模块和伺服系统，所述伺服系统的输出端与DSP控制系统相连接，且GPS定位模块的数据端还连接有时钟检测模块，所述时钟检测模块与DSP控制系统进行频率变换。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述无线局域网络接口包括收发天线，所述收发天线的数据端连接有网络信号检测器，且网络信号检测器的内部还设置有信号加密模块，所述收发天线的输出端还连接有数模变换器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述无线通信卡包括遥控收发单元和遥感模块，所述遥控收发单元的输出端连接有信号放大器，所述信号放大器的输出端连接有调制解调器，所述调制解调器连接到遥感模块的输入输出端。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述CAN总线适配卡包括传感器组，所述传感器组通过功率放大器与信道编码模块相连接，所述信道编码模块的数据端还连接有时序仿真模块。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述数据存储单元包括数据接收端口和网路检测器，所述网路检测器的输出端通过异步检测模块与寄存器配置模块相连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述FPGA控制器还包括JTAG接口模块和功能仿真模块，所述功能仿真模块通过频率检测计与时钟深度控制模块相连接，所述频率检测计的数据端反馈到JTAG接口模块。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述DSP控制系统包括红外传感器和光电传感器，所述红外传感器和光电传感器的输出端与光电码盘相连接，所述光电码盘的数据端与移动机构相连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述伺服系统包括卷积编码器，所述卷积编码器的输出端连接有信号调制模块与信号解调模块，所述信号调制模块与信号解调模块的输出端均与GPS定位模块相连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，系统由嵌入式工业控制计算机、CAN总线适配卡、无线通信卡、图像采集卡等组成，它主要完成两部分功能：一是系统初始化、系统诊断和错误报告、轨迹规划、导航和避障；二是系统通信管理，一方面通过无线网络完成与监控端的人机交互，另一方面通过CAN总线与DSP进行通信，从各DSP获取机器人感知的环境信息和机器人的运行状态，并向DSP发出各种动作命令，而底层控制系统由超声、红外、接近、定位及伺服控制等四个并行处理的DSP系统组成，通过CAN总线，一方面完成各传感器的信号处理，并把各自处理结果传送到上层控制计算机，另一方面，接收上层控制计算机的各种控制命令，实现移动机器人的定位和伺服控制，在在监控端，为了使得机器人在特殊情况下可以接受监控人员的控制，需要建立监控系统，机器人本体和监控机之间通过无线局域网卡实现点对点无线通信，完成机器人与监控人员的实时交互。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术电路结构示意图。图中：1-人机交互单元；2-CAN总线控制单元；3-DSP控制系统；4-无线局域网络接口；5-无线通信卡；6-上层控制计算机；7-网络服务器；8-数据存储单元；9-无线数据收发器；10-GPS定位模块；11-伺服系统；12-时钟检测模块；13-收发天线；14-网络信号检测器；15-信号加密模块；16-遥控收发单元；17-遥感模块；18-信号放大器；19-调制解调器；20-传感器组；21-功率放大器；22-信道编码模块；23-时序仿真模块；24-FPGA控制器；25-数据接收端口；26-网路检测器；27-异步检测模块；28-寄存器配置模块；29-JTAG接口模块；30-功能仿真模块；31-频率检测计；32-时钟深度控制模块；33-数模变换器；34-红外传感器；35-光电传感器；36-光电码盘；37-移动机构；38-卷积编码器；39-信号调制模块；40-信号解调模块；41-CAN总线适配卡；42-数据库。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例：请参阅图1和图2，本专利技术提供一种技术方案：一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，包括人机交互单元1和CAN总线控制单元2，所述人机交互单元1和CAN总线控制单元2的数据链路之间通过FPGA控制器24连接有DSP控制系统3，所述人机交互单元1包括无线局域网络接口4，所述无线局域网络接口4包括收发天线13，所述收发天线13的数据端连接有网络信号检测器14，且网络信号检测器14的内部还设置有信号加密模块15，所述收发天线13的输出端还连接有数模变换器33，所述无线局域网络接口4的数据端连接有无线通信卡5和上层控制计算机6，所述无线通信卡5包括遥控收发单元16和遥感模块17，所述遥控收发单元16的输出端连接有信号放大器18，所述信号放大器18的输出端连接有调制解调器19，所述调制解调器19连接到遥感模块17的输入输出端，无线局域网络接口4的输出端连接有CAN总线适配卡41，所述CAN总线适配卡41包括传感器组20，所述传感器组20通过功率放大器21与信道编码模块22相连接，所述信道编码模块22的数据端还连接有时序仿真本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，包括人机交互单元(1)和CAN总线控制单元(2)，所述人机交互单元(1)和CAN总线控制单元(2)的数据链路之间通过FPGA控制器(24)连接有DSP控制系统(3)，其特征在于：所述人机交互单元(1)包括无线局域网络接口(4)，所述无线局域网络接口(4)的数据端连接有无线通信卡(5)和上层控制计算机(6)，无线局域网络接口(4)的输出端连接有CAN总线适配卡(41)；所述CAN总线控制单元(2)包括网络服务器(7)，网络服务器(7)的输入端连接有数据库(42)，所述网络服务器(7)的数据端连接有数据存储单元(8)，网络服务器(7)还连接有无线数据收发器(9)；所述FPGA控制器(24)包括GPS定位模块(10)和伺服系统(11)，所述伺服系统(11)的输出端与DSP控制系统(3)相连接，且GPS定位模块(10)的数据端还连接有时钟检测模块(12)，所述时钟检测模块(12)与DSP控制系统(3)进行频率变换。
【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，包括人机交互单元(1)和CAN总线控制单元(2)，所述人机交互单元(1)和CAN总线控制单元(2)的数据链路之间通过FPGA控制器(24)连接有DSP控制系统(3)，其特征在于：所述人机交互单元(1)包括无线局域网络接口(4)，所述无线局域网络接口(4)的数据端连接有无线通信卡(5)和上层控制计算机(6)，无线局域网络接口(4)的输出端连接有CAN总线适配卡(41)；所述CAN总线控制单元(2)包括网络服务器(7)，网络服务器(7)的输入端连接有数据库(42)，所述网络服务器(7)的数据端连接有数据存储单元(8)，网络服务器(7)还连接有无线数据收发器(9)；所述FPGA控制器(24)包括GPS定位模块(10)和伺服系统(11)，所述伺服系统(11)的输出端与DSP控制系统(3)相连接，且GPS定位模块(10)的数据端还连接有时钟检测模块(12)，所述时钟检测模块(12)与DSP控制系统(3)进行频率变换。2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，其特征在于：所述无线局域网络接口(4)包括收发天线(13)，所述收发天线(13)的数据端连接有网络信号检测器(14)，且网络信号检测器(14)的内部还设置有信号加密模块(15)，所述收发天线(13)的输出端还连接有数模变换器(33)。3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的自主移动机器人通信系统，其特征在于：所述无线通信卡(5)包括遥控收发单元(16)和遥感模块(17)，所述遥控收发单元(16)的输出端连接有信号放大器(18)，所述信号放大器(18)的输出端连接有调制解调器(19)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张春松，
申请(专利权)人：芜湖扬展新材料科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。