一种轻型机械臂的电源管理装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种轻型机械臂的电源管理装置及其控制方法和具有轻型机械臂的机器人，其中电源管理装置包括滤波电容、软启动电路和泵升电压泄放电路；该电源管理装置还包括微控制单元，用于在装置启动后以预定间隔采样电源管理装置的输出电压，并判断预定间隔的输出电压变化小于预定阈值时确认此时输出电压为实际供电电压，由此设置软启动电压和泄放电压的阈值，控制软启动和电压泄放。该电源管理装置还可进一步包括急停电路。本发明专利技术通过对输出电压进行采样，若输出电压在一定时间范围内比较稳定没有明显增长，则认为此刻电压值为实际供电电压，由此调整软启动电压和泄放电压的阈值，达到宽电压输入的自适应的效果，完成对电路的软启动和泄放等防护。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型机械臂的电源管理装置及其控制方法
本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种轻型机械臂的电源管理装置及其控制方法。
技术介绍
轻型协作机械臂是一种新兴的机械臂，其与传统工业机械臂相比具有负载自重比高，运动中撞到人或障碍物会停下来等优点，在工业和其它场合有着越来越多的应用。当轻型机械臂与其他平台配合使用时，需要由这些平台的电源进行供电。然而，目前现有的一些移动平台，例如自动导引运输车(AGV)的供电电压有24V的，也有48V的。而市面上的机械臂，只支持48V供电，或者只支持24V供电。因此，现有轻型协作机械臂的电压输入范围限制了移动平台的选配。此外，当使用大功率开关电源，并且输入采用较大容量的滤波电容器时，在输入电路合闸瞬间，由于滤波电容器上的初始电压为零会形成很大的瞬时冲击电流，造成电路损坏，因此需要采用软启动。然而，目前机械臂中常用的软启动方式是SCR整流电路，可以实现母线电压可控和软启动，但是硬件控制电路复杂，需要做隔离电路，成本较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有轻型机械臂的电源输入电压受限的缺陷，提供一种轻型机械臂的电源管理装置及其控制方法。本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻型机械臂的电源管理装置，包括滤波电容(100)，其特征在于，所述电源管理装置还包括：连接在电源管理装置的输入端和滤波电容之间的软启动电路(200)，以及并联在所述滤波电容两端的泵升电压泄放电路(400)；所述电源管理装置还包括：微控制单元(500)，与所述软启动电路(200)和泵升电压泄放电路(400)连接，用于在装置启动后以预定间隔采样电源管理装置的输出电压，并判断预定间隔的输出电压变化小于预定阈值时确认此时输出电压为实际供电电压，根据所述实际供电电压设置软启动电压和泄放电压的阈值，将实时检测的电源管理装置的输出电压与所述软启动电压和泄放电压的阈值进行比对，并发送控制信号给所述软启动电...

【技术特征摘要】
1.一种轻型机械臂的电源管理装置，包括滤波电容(100)，其特征在于，所述电源管理装置还包括：连接在电源管理装置的输入端和滤波电容之间的软启动电路(200)，以及并联在所述滤波电容两端的泵升电压泄放电路(400)；所述电源管理装置还包括：微控制单元(500)，与所述软启动电路(200)和泵升电压泄放电路(400)连接，用于在装置启动后以预定间隔采样电源管理装置的输出电压，并判断预定间隔的输出电压变化小于预定阈值时确认此时输出电压为实际供电电压，根据所述实际供电电压设置软启动电压和泄放电压的阈值，将实时检测的电源管理装置的输出电压与所述软启动电压和泄放电压的阈值进行比对，并发送控制信号给所述软启动电路(200)和泵升电压泄放电路(400)以控制软启动和电压泄放。2.根据权利要求1所述的轻型机械臂的电源管理装置，其特征在于，所述软启动电路(200)包括：第一继电器(K1)、软启动电阻(RS)、第一二极管(D1)和第一三极管(Q1)；其中第一继电器(K1)的触点与软启动电阻(RS)并列后连接在输入回路中，第一继电器(K1)的线圈与第一二极管(D1)并联在5V电源与所述第一三极管(Q1)的集电极之间，所述第一三极管(Q1)的基极由微控制单元(500)发出的软启动控制信号控制。3.根据权利要求2所述的轻型机械臂的电源管理装置，其特征在于，所述微控制单元(500)设置的软启动电压的阈值包括软启动电压上限Vsh＝k1×E和软启动电压下限Vsl＝k2×E，其中E为确定的实际供电电压，0.75≤k1≤0.85，0.55≤k2≤0.65；微控制单元(500)设置的泄放电压的阈值包括泄放电压上限Vdh＝E+v1和泄放电压下限Vdl＝E，其中2V≤v1≤3V，且所述泄放电压上限Vdh小于电路能承受最大电压；所述微控制单元(500)在检测电源管理装置的输出电压低于软启动电压下限Vsl时，输出低电平信号给软启动电路(200)开始软启动；在检测电源管理装置的输出电压高于软启动电压上限Vsh时，输出高电平信号给软启动电路(200)关闭软启动；在检测所述输出电压高于泄放电压上限Vdh时输出高电平信号给泵升电压泄放电路(400)对电路泵升电压进行泄放，在检测所述输出电压低于泄放电压下限Vdl时输出低电平信号给泵升电压泄放电路(400)停止对电压的泄放。4.根据权利要求2所述的轻型机械臂的电源管理装置，其特征在于，所述微控制单元(500)还在装置启动后检测启动时间达到软启动时间时发送软启动控制信号给所述软启动电路(200)结束软启动。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的轻型机械臂的电源管理装置，其特征在于，所述电源管理装置还包括：急停电路(300)，连接在滤波电容(100)和泵升电压泄放电路(400)之间；所述微控制单元(500)与所述急停电路(300)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：高强，宗晓，董冲，王大勇，夏久云，赵越超，宋子强，杨冬，
申请(专利权)人：哈尔滨工大特种机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23