机器人及所适用的数据传输方法技术

本发明专利技术提供一种机器人及所适用的数据传输方法。所述机器人包括：控制设备和至少一个从设备；其中，所述控制设备包括：第一处理单元和与所述第一处理单元串口连接的第一接口转换单元；各所述从设备包括：与所述第一接口转换单元相连的第二接口转换单元，与所述第二接口转换单元串口相连的第二处理单元，与所述第二处理单元相连的存储单元，以及与所述第二处理单元相连的至少一个受控硬件单元。本发明专利技术能够解决现有教学机器人串行接口连接所带来的信号不稳定、以及机器人中的控制设备配置工作冗余等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制领域，尤其涉及一种。
技术介绍
随着电子控制技术的发展，在各大中小学都不同层面的开展了机器人控制技术。目前的教学机器人中的控制设备和从设备之间，由于无法满足为每个学生配备足够多的控制设备和从设备，因而，需要轮换使用。如此，导致了每次轮换，重新组合控制设备和从设备，都需要学生根据各从设备的具体执行重新配置控制设备。降低了学生开展机器人学习的兴趣。同时，现有技术中的控制设备和从设备之间采用串口连接，延长串口数据线的长度，会导致信号传输的不稳定。因此，需要对现有技术进行改进。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种，用于解决现有技术中机器人中的控制设备配置工作冗余等问题。基于上述目的，本专利技术提供一种从设备，包括:至少一个受控硬件单元；存储单元，用于存储各所述受控硬件单元的驱动指令；与所述存储单元和各所述受控硬件单元均相连、且具有第三串行接口的第二处理单元，用于基于所接收的控制信号读写所述存储单元、或驱动相应的受控硬件单元；其中，所述控制信号包括:从设备地址信息、控制信息、读取信息、写信息中的至少一种；其中，所述控制信息中包含至少一个所述驱动指令；包含第四串行接口和第二外接接口的第二接口转换单元，其中，所述第四串行接口和第三串行接口相连，用于将通过所述第二外接接口接收的控制信号进行接口转换，并通过所述第四串行接口输至所述第二处理单元；以及用于将所述第四串行接口接收的所述响应信号进行接口转换，并通过所述第二外接接口予以输出。优选地，所述第二接口转换单元包括差分转换器。优选地，所述第二处理单元与各所述受控硬件单元通过寻址方式连接。优选地，所述受控硬件单元包括以下至少一种:受控发动机、图像处理单元、超声执行单元。优选地，至少所述存储单元和第二处理单元安装在单片机上。基于上述目的，本专利技术还提供一种机器人，包括:控制设备，包括:第一处理单元和第一接口转换单元；所述第一处理单元包含第一串行接口，用于通过所述第一串行接口发送控制信号，以及用于通过所述第一串行接口接收响应信号；其中，所述控制信号包括:从设备地址信息、控制信息、读取信息、写信息中的至少一种；所述控制信息中包含用于驱动所述从设备的至少一个驱动指令；所述第一接口转换单元包含第二串行接口和第一外部接口，其中，所述第一串行接口和第二串行接口相连，用于将所述第二串行接口接收的所述控制信号进行接口转换，并通过所述第一外部接口予以输出；以及用于将通过所述第一外部接口接收的响应信号进行接口转换，并通过所述第二串行接口输至所述第一处理单元； 以及如上任一所述的至少一个从设备；其中，每个所述从设备中的第二外接接口均与所述控制设备中的第一外接接口相连。基于上述目的，本专利技术还提供一种用于如上所述机器人的数据传输方法，包括:所述第一处理单元通过所述第一串行接口发送控制信号；所述第一接口转换单元将单端串行的所述控制信号转换成又一传输方式的控制信号并予以输出；与所述第一接口转换单元连接的第二接口转换单元接收所述又一传输方式的控制信号并将其转换成单端串行的控制信号；所述第二处理单元将所述第二接口转换单元传递的所述控制信号进行解析，并基于所述控制信号中的驱动指令控制各受控硬件单元，或者基于所述控制信号中的读信息或写信息，与所连接的存储单元进行数据读写操作。优选地，所述第二处理单元基于所述控制信号中的读信息或写信息，与所连接的存储单元进行数据读写操作包括:所述第二处理单元基于所述读信息中的读取驱动指令信息，从所连接的存储单元中读取所有驱动指令，并将包含各所述驱动指令的响应信号的方式通过所述第二接口转换单元和第一接口转换单元反馈给所述第一处理单元，以供所述第一处理单元执行时调用。优选地，当所述第二处理单元未读取到驱动指令时，所述数据传输方法还包括:所述第二处理单元将空的响应信号通过所述第二接口转换单元和第一接口转换单元反馈给所述第一处理单元；所述第一处理单元获取所述从设备中各受控硬件单元的驱动指令，并将包含写信息的控制信号通过所述第一接口转换单元和第二接口转换单元发送至所述第二处理单元；其中，所述写信息包括所有所获取的驱动指令和写标识位；所述第二处理单元将所述写信息中所有驱动指令保存到所连接的存储单元中。如上所述，本专利技术的，具有以下有益效果:通过在控制设备和各从设备之间采用更易于长距离传输形式的外接接口，能够解决现有教学机器人串行接口连接所带来的信号不稳定的问题；同时，从设备采用利用存储单元来保存驱动指令的方式，能够便于教学期间机器人更换从设备无需重新对更换后的从设备进行驱动指令的配置，有效避免繁琐的配置工作给学生带来的厌倦情绪；另外，采用差分串行进行控制设备和从设备之间的远距离数据传输，能够有效增强信号的抗扰性；此外，从设备中可包含多个受控硬件单元，各受控硬件单元也采用寻址方式共用一个数据接口，有效减少了受控硬件单元对从设备内部接口的过度占用。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的机器人的一个实施例的结构方框图。图2是本专利技术的数据传输方法的一个实施例的方法流程图。【具体实施方式】为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。如图1所示，本专利技术提供一种机器人。所述机器人用于教学实验，以激发学生的掌握实际的机器人技术的兴趣。所述机器人包含控制设备和至少一个从设备。其中，所述控制设备为包含CPU的电子设备。所述控制设备可以是自制嵌入式设备，也可以是电脑、手机等用户设备。所述从设备为受控设备，其硬件包括但不限于带有电子驱动单元的舵机、摄像机、超声回收器等。所述控制设备11包括:第一处理单元111、第一接口转换单元112。所述第一处理单元111具有第一串行接口，用于通过所述第一串行接口发送控制信号，以及用于通过所述第一串行接口接收响应信号。具体地，所述第一处理单元111为包含CPU的处理芯片、或者为FPGA芯片等。所述第一处理单元111受外部的操作指令、或当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从设备，其特征在于，包括：至少一个受控硬件单元；存储单元，用于存储各所述受控硬件单元的驱动指令；与所述存储单元和各所述受控硬件单元均相连、且具有第三串行接口的第二处理单元，用于基于所接收的控制信号读写所述存储单元、或驱动相应的受控硬件单元；其中，所述控制信号包括：从设备地址信息、控制信息、读取信息、写信息中的至少一种；其中，所述控制信息中包含至少一个所述驱动指令；包含第四串行接口和第二外接接口的第二接口转换单元，其中，所述第四串行接口和第三串行接口相连，用于将通过所述第二外接接口接收的控制信号进行接口转换，并通过所述第四串行接口输至所述第二处理单元；以及用于将所述第四串行接口接收的所述响应信号进行接口转换，并通过所述第二外接接口予以输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庞作伟，黄佳晨，
申请(专利权)人：上海未来伙伴机器人有限公司，上海能力风暴机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31