PON-CAN执行器及总线架构，机器人系统技术方案

本公开涉及一种PON‑CAN执行器及总线架构，机器人系统。该PON‑CAN执行器包括执行单元，所述PON‑CAN执行器集成有不对称耦合器，以及与所述不对称耦合器相连的光网络单元ONU设备；其中，所述不对称耦合器用于，与PON‑CAN总线架构中的光纤总线相连；所述ONU设备用于与终端设备相连，并在所述终端设备与所述光纤总线之间进行光电信号的相互转换。采用该PON‑CAN执行器可大幅减少PON‑CAN网络的设备总量和体积，进而提高了PON‑CAN总线的扩展能力，即PON‑CAN总线上可以挂载更多的节点。

PON-CAN Actuator and Bus Architecture, Robot System

The present disclosure relates to a PON CAN actuator and bus architecture, a robot system. The PON CAN actuator comprises an execution unit, the PON CAN actuator integrates an asymmetric coupler and an optical network unit ONU device connected with the asymmetric coupler, wherein the asymmetric coupler is used to connect with the optical fiber bus in the PON CAN bus architecture, and the ONU device is used to connect with the terminal device and the optical fiber bus. The photoelectric signals are converted to each other. By using this PON CAN actuator, the total number and volume of devices in PON CAN network can be greatly reduced, and the expandability of PON CAN bus can be improved, that is, more nodes can be mounted on PON CAN bus.

【技术实现步骤摘要】
PON-CAN执行器及总线架构，机器人系统
本公开涉及通信控制领域，具体地，涉及一种PON-CAN执行器及总线架构，机器人系统。
技术介绍
CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork)的简称，CAN总线的特点是数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信，同时不会受到单个节点损坏导致总线瘫痪影响。但是，CAN总线最大传输速率为1Mbps，并且随着两节点距离的增大，CAN总线的通信速率将变慢，致使CAN总线连接的节点数量受限。随着科学科技的发展，控制系统的应用范围不断扩大，受控制的节点越来越多，例如机器人系统，其具有运动量大、传感器多、关节多等特点，从而对节点数、指令响应速度以及传输速率的要求也会越来越高。而现有的CAN总线网络在多节点控制传输的情况下，无法满足高速率的要求。因此，相关技术中提出了使用PON-CAN总线架构替代CAN总线的技术方案。PON-CAN总线基于PON网络，能够提供1Gbps以上的高带宽，可以避免电磁干扰影响，满足对大规模节点数量，高传输速率的要求。但是，CAN总线是一种在控制领域已经被广泛应用的总线标准，将CAN总线设备接入PON-CAN架构需要使用额外的多种器件，导致PON-CAN网络的设备总量过多以及体积过大。
技术实现思路
本公开的主要目的是提供一种PON-CAN执行器及总线架构，机器人系统，以解决相关技术中存在的上述问题。为了达到上述目标，本公开实施例第一方面提供一种PON-CAN执行器，所述PON-CAN执行器包括执行单元，所述PON-CAN执行器集成有不对称耦合器，以及与所述不对称耦合器相连的光网络单元ONU设备；其中，所述不对称耦合器用于，与PON-CAN总线架构中的光纤总线相连；所述ONU设备用于与终端设备相连，并在所述终端设备与所述光纤总线之间进行光电信号的相互转换。可选地，所述ONU设备包括CAN适配器，与所述CAN适配器相连的MCU模块，以及与所述MCU模块相连的光收发器；所述光收发器用于与所述光纤总线上的不对称耦合器相连；所述CAN适配器用于提供所述ONU设备的CAN接口；所述MCU模块用于在CAN报文和用于在所述光纤总线上传输的报文之间进行相互转换。可选地，所述ONU设备包括硅光电倍增管，用于进行光电信号的相互转换。可选地，所述不对称耦合器的分光比为1:4，1:16，1:32或者1:128中的一者。本公开实施例第二方面提供一种PON-CAN总线架构，所述PON-CAN总线架构包括多个如第一方面所述的PON-CAN执行器，其中，各个所述PON-CAN执行器内部的不对称耦合器互连，以形成光纤总线。可选地，所述光纤总线上还串联有光放大器或光中继器，以使所述光纤总线上的每一所述不对称耦合器的输出功率不小于所述PON-CAN执行器实现光电信号转换所需的最小功率。可选地，在所述光纤总线的下行方向上，前10个所述PON-CAN执行器的不对称耦合器的分光比为1：32，后2个所述PON-CAN执行器的不对称耦合器的分光比为1：4，其中，所述下行方向是指所述PON-CAN总线架构中的总信息设备通过所述光纤总线向终端设备传输信息的方向。可选地，在所述光纤总线的下行方向上，依次串联有10个所述PON-CAN执行器，之后再串联一拉曼放大器，所述拉曼放大器之后再串联4个所述PON-CAN执行器，其中，所述下行方向是指所述PON-CAN总线架构中的总信息设备通过所述光纤总线向终端设备传输信息的方向。本公开实施例第三方面提供一种机器人系统，所述机器人系统包括如第二方面所述的PON-CAN总线架构。通过上述技术方案，至少能够达到如下技术效果：本公开实施例提供的PON-CAN执行器内部集成了不对称耦合器和ONU设备，可大幅减少PON-CAN网络的设备总量和体积，进而提高了PON-CAN总线的扩展能力，即PON-CAN总线上可以挂载更多的节点，使得PON-CAN总线架构更适用于机器人、汽车、飞机等具有大量节点的控制系统。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是现有PON-CAN总线架构的一种示意图；图2是本公开实施例提供的一种ONU设备的结构示意图；图3是本公开实施例提供的一种PON-CAN总线架构的示意图；图4是本公开实施例提供的另一种PON-CAN总线架构的示意图；图5是本公开实施例提供的又一种PON-CAN总线架构的示意图；图6是本公开实施例提供的一种PON-CAN执行器的结构示意图；图7是本公开实施例提供的另一种PON-CAN执行器的结构示意图；图8是本公开实施例提供的不对称耦合器的一种结构示意图；图9是本公开实施例提供的又一种PON-CAN总线架构的示意图；图10是本公开实施例提供的又一种PON-CAN总线架构的示意图。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。为了使本领域技术人员能够更加容易理解本公开实施例提供的技术方案，下面首先对本公开实施例涉及到的相关技术进行介绍。PON-CAN总线架构：PON(PassiveOpticalNetwork：无源光纤网络)是纯介质网络，基于无源光纤组网以及不对称耦合器构成的PON-CAN总线架构，避免了电磁干扰影响，并且层级之间不会造成带宽消减，从而可以提供非常高的带宽，进而在所连接的节点不断增加的情况下也可以满足高速率的传输要求，解决了现有CAN总线通信速率低，节点连接数受限的问题。图1是PON-CAN总线架构的一种示意图，如图1所示，PON-CAN总线架构包括总信息设备101，以及该总信息设备101连接的光纤总线，其中，该光纤总线由多个不对称耦合器互联形成。例如，图1中所示的光纤总线102，包括多个不对称耦合器103互联形成，其中，图1只是以不对称耦合器之间的线性互联进行示意，在具体实施时，不对称耦合器之间可以采用其他互联方式，或者采用多种互联方式组合构成光纤总线。并且，光纤总线上连接有ONU(OpticalNetworkUnit，光网络单元)设备，如图1中所示的ONU设备104，其中，ONU设备104用于实现光纤总线与电控的终端设备之间光电信号的转换，进而实现总信息设备101与终端设备之间的通信。相关技术中，由于CAN总线的广泛应用，终端设备多是支持CAN协议的电子设备，不能直接兼容于PON-CAN总线架构与ONU设备相连。本公开实施例为了解决上述技术问题，首先提供一种ONU设备，该ONU设备应用于例如图1所示的PON-CAN总线架构，如图2所示，该ONU设备20包括CAN适配器201，与CAN适配器201相连的MCU模块202，以及与MCU模块202相连的光收发器203。其中，光收发器203与PON-CAN总线架构中的光纤总线相连，CAN适配器20用于提供ONU设备20的CAN接口，MCU模块202用于在CAN报文和用于在光纤总线上传输的报文之间进行相互转换。可选地，用于在光纤总线上传输的报文可以是T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PON‑CAN执行器，所述PON‑CAN执行器包括执行单元，其特征在于，所述PON‑CAN执行器集成有不对称耦合器，以及与所述不对称耦合器相连的光网络单元ONU设备；其中，所述不对称耦合器用于，与PON‑CAN总线架构中的光纤总线相连；所述ONU设备用于与终端设备相连，并在所述终端设备与所述光纤总线之间进行光电信号的相互转换。

【技术特征摘要】
2018.09.30 CN 20181116276071.一种PON-CAN执行器，所述PON-CAN执行器包括执行单元，其特征在于，所述PON-CAN执行器集成有不对称耦合器，以及与所述不对称耦合器相连的光网络单元ONU设备；其中，所述不对称耦合器用于，与PON-CAN总线架构中的光纤总线相连；所述ONU设备用于与终端设备相连，并在所述终端设备与所述光纤总线之间进行光电信号的相互转换。2.根据权利要求1所述的PON-CAN执行器，其特征在于，所述ONU设备包括CAN适配器，与所述CAN适配器相连的MCU模块，以及与所述MCU模块相连的光收发器；所述光收发器用于与所述不对称耦合器相连；所述CAN适配器用于提供所述ONU设备的CAN接口；所述MCU模块用于在CAN报文和用于在所述光纤总线上传输的报文之间进行相互转换。3.根据权利要求1所述的PON-CAN执行器，其特征在于，所述ONU设备包括硅光电倍增管，用于进行光电信号的相互转换。4.根据权利要求1至3中任一项所述的PON-CAN执行器，其特征在于，所述不对称耦合器的分光比为1:4，1:16，1:32或者1:128中的一者。5.一种PON-CAN总线架构，其特征在于，所述PON...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓庆，王睿，
申请(专利权)人：深圳前海达闼云端智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44