一种基于发布订阅模式的电机控制器制造技术

一种基于发布订阅模式的电机控制器，包括主控驱动，主控驱动上设置有用于与主机控制器通讯的通讯硬件接口、电源接口、与电机驱动电路连接的电机接口、模式切换开关、惯性测量传感器及定时器，主控驱动上设置有调度中心，电机速度发布者、电机速度订阅者、里程计发布者、里程计订阅者、imu发布者、imu订阅者、电机状态发布者、电机状态订阅者分别与调度中心连接；主机控制器通过通讯硬件接口与电机控制器建立通讯发布消息，定时器用于控制发布订阅的频率且完成时间同步工作，从而实现发布与订阅同步，其具备统一的接口和协议，移植能力强，有效提高产品的开发效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于发布订阅模式的电机控制器
本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种基于发布订阅模式的电机控制器。
技术介绍
作为移动机器人的一大核心部件，电机控制器的设计技术对移动机器人的控制性能起了决定性的作用。目前市场上的电机控制器产品很多，控制效果与开发效率也千差万别，但是主要存在以下不足：（1）每个品牌的控制器都有各自的通讯协议和接口，开发产品时候要熟悉多种协议和接口，导致开发效率不高；（2）每种接口的特性不一致，需要长时间地调试或很熟悉硬件接口的特性才能快速使用。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种基于发布订阅模式的电机控制器，以解决上述
技术介绍
中的缺点。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于发布订阅模式的电机控制器，包括主控驱动，主控驱动上设置有用于与主机控制器通讯的通讯硬件接口、电源接口、与电机驱动电路连接的电机接口、模式切换开关、惯性测量传感器及定时器，主控驱动上设置有调度中心，电机速度发布者、电机速度订阅者、里程计发布者、里程计订阅者、imu发布者、imu订阅者、电机状态发布者、电机状态订阅者分别与调度中心连接；主机控制器通过通讯硬件接口与电机控制器建立通讯发布消息，定时器用于控制发布订阅的频率且完成时间同步工作，从而实现发布与订阅同步，有效降低新产品的开发难度。在本专利技术中，主控驱动上设置有电源开关。在本专利技术中，主控驱动上还设置有电量检测器。在本专利技术中，惯性测量传感器采用mpu9250传感器，可产生三轴加速度和三轴倾角数据。在本专利技术中，通讯硬件接口的电压范围为12-35V。在本专利技术中，通讯硬件接口为232串口，通信波特率为115200。在本专利技术中，主控驱动采用MCUSTM32F103芯片。在本专利技术中，通讯硬件接口电路采用FT232芯片电路，用以将usb转换为MCU所需的uart接口。有益效果：本专利技术基于发布订阅模式设计，其可订阅电机控制速度的主题，同时还可发布加速度计或陀螺仪imu、里程计odom、电机状态motor_status的主题，主机控制器给电机控制器发布vel主题即可控制电机运动，其具备统一的接口和协议，移植能力强，有效提高产品的开发效率。附图说明图1为本专利技术的较佳实施例的结构示意图。图2为本专利技术的较佳实施例的原理框图。图3为本专利技术的较佳实施例的发布订阅模式原理图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。参见图1～图3的一种基于发布订阅模式的电机控制器，包括通讯硬件接口1、电源接口2、电源开关3、第一路电机接口4、第二路电机接口5、第三路电机接口6、第四路电机接口7、模式切换开关8、主控驱动9、惯性测量传感器10、电量检测器11、电机驱动电路12、第一电机13、第二电机14、主机控制器15、电机控制器16、定时器17、调度中心19、电机速度发布者20、电机速度订阅者21、里程计发布者22、里程计订阅者23、imu发布者24、imu订阅者25、电机状态发布者26及电机状态订阅者27，其中，主控驱动9上设置有通讯硬件接口1、电源接口2、电源开关3、第一路电机接口4、第二路电机接口5、第三路电机接口6、第四路电机接口7、模式切换开关8、惯性测量传感器10及电量检测器11，主机控制器15通过通讯硬件接口1与主控驱动9连接，主控驱动9与定时器17连接，电机驱动电路12与第一路电机接口4、第二路电机接口5、第三路电机接口6、第四路电机接口7连接，第一电机13与第一路电机接口4连接，第二电机14与第二路电机接口5连接，主控驱动9上设置有调度中心19，电机速度发布者20、电机速度订阅者21、里程计发布者22、里程计订阅者23、imu发布者24、imu订阅者25、电机状态发布者26、电机状态订阅者27分别与调度中心19连接；惯性测量传感器10采用mpu9250传感器，可产生三轴加速度和三轴倾角数据，通讯硬件接口1与电源接口2的电压范围为12-35V；通讯硬件接口1采用232串口，通信波特率为115200；主控驱动9采用MCUSTM32F103芯片；通讯硬件接口1电路采用FT232芯片电路，用以将usb转换为MCU所需的uart接口；模式切换开关8控制电机控制器16的通讯模式，主机控制器15通过通讯硬件接口1给电机控制器16发布消息，定时器17用于控制发布订阅的频率且完成时间同步工作，第一电机13、第二电机14由电机驱动电路12驱动，电机速度发布者20、里程计发布者22、imu发布者24和电机状态发布者26以一定的频率向调度中心19发布消息，电机速度订阅者21、里程计订阅者23、imu订阅者25和电机状态订阅者27以相同的频率向调度中心19订阅消息，主机控制器15可通过发布速度消息vel，该消息格式包含四路电机的电机id、转速、方向等信息，电机控制器16订阅vel的消息，一旦连接成功，电机控制器16将vel消息进行解析，以得到电机id以及相应的控制结果；另外电机控制器16定时向主机控制器15发布里程计、imu和电机状态消息，其中，里程计消息包含电机开始运行至今的编码器计数值，imu包含高精度的三轴加速度和三轴陀螺仪数据，电机状态消息包含电机id、电机故障信息以及电机的运行状态；本实施例中以第一电机13与第二电机14两个电机控制为例，主机控制器15通过usb端口发布一个vel名字消息，同时电机控制器16订阅一个vel名字的消息，双方即可进行通讯，由于vel消息格式包含有电机id号、速度、角速度等信息，相应电机即可转动。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于发布订阅模式的电机控制器，其特征在于，包括主控驱动，主控驱动上设置有用于与主机控制器通讯的通讯硬件接口、电源接口、与电机驱动电路连接的电机接口、模式切换开关、惯性测量传感器及定时器，主控驱动上设置有调度中心，电机速度发布者、电机速度订阅者、里程计发布者、里程计订阅者、imu发布者、imu订阅者、电机状态发布者、电机状态订阅者分别与调度中心连接；主机控制器通过通讯硬件接口与电机控制器建立通讯发布消息，定时器用于控制发布订阅的频率且完成时间同步工作，从而实现发布与订阅同步。

【技术特征摘要】
1.一种基于发布订阅模式的电机控制器，其特征在于，包括主控驱动，主控驱动上设置有用于与主机控制器通讯的通讯硬件接口、电源接口、与电机驱动电路连接的电机接口、模式切换开关、惯性测量传感器及定时器，主控驱动上设置有调度中心，电机速度发布者、电机速度订阅者、里程计发布者、里程计订阅者、imu发布者、imu订阅者、电机状态发布者、电机状态订阅者分别与调度中心连接；主机控制器通过通讯硬件接口与电机控制器建立通讯发布消息，定时器用于控制发布订阅的频率且完成时间同步工作，从而实现发布与订阅同步。2.根据权利要求1所述的一种基于发布订阅模式的电机控制器，其特征在于，主控驱动上设置有电源开关。3.根据权利要求1所述的一种基于发布订阅...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪琳轩，郑友胜，谢训鹏，曹雄伟，马帅营，陈林杰，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西,36