一种机器人的控制系统技术方案

技术编号:22363428 阅读:34 留言:0更新日期:2019-10-23 04:28
本发明专利技术提供一种机器人的控制系统,控制系统连接外接的机器人,控制系统包括:数字量输入模块,获取机器人的第一状态信息;模拟量输入模块,获取机器人的第二状态信息;主控制器模块,分别与数字量输入模块和模拟量输入模块,用于根据第一状态信息和第二状态信息输出控制命令;数字量输出模块,与主控制器模块连接,用于将控制命令输出给机器人,以控制机器人的运动状态。本发明专利技术的有益效果在于:通过数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块和主控制器模块执行对应的功能,并且数字量输入模块、模拟量输入模块和数字量输出模块之间互不干扰,以提高控制系统的兼容性,进而降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人的控制系统
本专利技术涉及机器人控制
,尤其涉及一种机器人的控制系统。
技术介绍
由于机器人的运动控制系统涵盖多种领域的专业知识,例如伺服驱动、电力电子、传感器技术、机械设计、自动控制、信息技术等领域;因此目前需要一种能综合处理各领域的专业知识的机器人控制系统。现有技术中的机器人控制系统包括下述两类控制系统:第一类控制系统,基于PLC(ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器),PLC的体系结构封闭,具有功能性强和编程简单的优点,然而各厂家之间硬件体系不兼容,从而导致编程指令各不相同,进而增加通用化的难度。第二类控制系统,基于PC(personalcomputer,个人计算机),即将PC机作为硬件平台,并采用运动控制卡来控制机器人各个轴的运动,可以实现对机器人进行复杂的控制功能,并且上、下位关系清楚,然而由于上述控制系统具有强大通讯和数据处理能力,仅仅只对机器人进行控制而导致功能冗余且成本较高。因此目前急需一种灵活性高,功能丰富和成本低廉的机器人控制系统。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题,现提供一种旨在实现成本低和兼容性好的机器人的控制系统。具体技术方案如下:一种机器人的控制系统,其中,控制系统连接外接的机器人,控制系统包括:数字量输入模块,获取机器人的第一状态信息;模拟量输入模块,获取机器人的第二状态信息;主控制器模块,分别与数字量输入模块和模拟量输入模块,用于根据第一状态信息和第二状态信息输出控制命令;数字量输出模块,与主控制器模块连接,用于将控制命令输出给机器人,以控制机器人的运动状态。优选的,控制系统,其中,还包括:电源模块,分别与主控制器模块、数字量输入模块、模拟量输入模块和数字量输出模块连接,用于提供工作电压。优选的,控制系统,其中,数字量输入模块包括:数字量输入单元,用于接收机器人上的每个开关的开断信息;数字量输入处理单元,与数字量输入单元连接,用于对开断信息进行处理,以得到第一状态信息;第一输出单元,与数字量输入处理单元连接,将第一状态信息发送给主控制器模块。优选的,控制系统,其中,机器人设置有多个传感器;模拟量输入模块包括:模拟量输入单元,用于接收每个传感器的传感器信息;模拟量输入处理单元,与模拟量输入单元连接,根据每个传感器信息得到对应的传感器状态,所有传感器状态组合成第二状态信息;第二输出单元,与模拟量输入处理单元连接,将第二状态信息发送给主控制器模块。优选的,控制系统,其中,传感器信息为电压信号或电流信号。优选的,控制系统,其中,数字量输出模块包括:第一输入单元,与主控制器模块连接,用于接收控制命令;数字量输出处理单元,与第一输入单元连接,用于根据控制命令查找机器人的控制位置;数字量输出单元,与数字量输出处理单元连接,用于将控制命令输出给控制位置。优选的,控制系统,其中,主控制器模块采用CPU控制芯片。优选的,控制系统,其中,数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块均通过一通讯模块与主控制器模块连接。优选的,控制系统,其中,通讯模块采用CAN总线控制器,CAN总线形成在底板插槽。优选的,控制系统,其中,包括一软件模块,软件模块包括:硬件驱动层,用于根据每个硬件模块形成对应的硬件驱动,每个硬件驱动设置有对应的接口,并将所有接口整合到第一接口中;功能模块层,与硬件驱动层连接,定义复数个需要硬件驱动完成的独立功能单元,每个独立功能单元通过第一接口调用一个或多个硬件驱动来完成对应的功能,每个独立功能单元设置有对应的接口,并将所有接口整合到第二接口中;业务模块层,与功能模块层连接,定义复数个需要独立功能单元完成的业务单元,每个业务单元通过第二接口调用一个或多个独立功能单元来完成对应的业务,每个业务单元设置有对应的接口,并将所有接口整合到第三接口中;应用模块层,与业务模块层连接,通过第三接口调用一个或多个业务单元。上述技术方案具有如下优点或有益效果:通过数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块和主控制器模块执行对应的功能,并且数字量输入模块、模拟量输入模块和数字量输出模块之间互不干扰,以提高控制系统的兼容性,进而降低成本。附图说明参考所附附图,以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而,所附附图仅用于说明和阐述,并不构成对本专利技术范围的限制。图1为本专利技术机器人的控制系统的实施例的模块示意图;图2为本专利技术机器人的控制系统的实施例的结构示意图;图3为本专利技术机器人的控制系统的实施例的数字量输入模块的结构示意图;图4为本专利技术机器人的控制系统的实施例的模拟量输入模块的结构示意图;图5为本专利技术机器人的控制系统的实施例的数字量输出模块的结构示意图;图6为本专利技术机器人的控制系统的实施例的底板插槽的总线排列图;图7为本专利技术机器人的控制系统的实施例的软件模块的模块示意图。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作出创造性劳动的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。需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明,但不作为本专利技术的限定。本专利技术包括一种机器人的控制系统,如图1所示,控制系统连接外接的机器人,控制系统包括:数字量输入模块,获取机器人的第一状态信息;模拟量输入模块,获取机器人的第二状态信息;主控制器模块,分别与数字量输入模块和模拟量输入模块,用于根据第一状态信息和第二状态信息输出控制命令;数字量输出模块,与主控制器模块连接,用于将控制命令输出给机器人,以控制机器人的运动状态。在上述实施例中,主控制器模块的输入端分别连接数字量输入模块和模拟量输入模块,主控制器模块的输出端连接数字量输出模块,即主控制器模块为主模块,数字量输入模块、模拟量输入模块和数字量输出模块为相互独立的子模块,每个子模块实现独立的功,并且每一个子模块均连接主模块,以构建主从分布式硬件模块设计架构,从而实现主控制器模块可以接收每个子模块输出的数据,并对每个子模块的数据进行综合处理以得到控制命令,进而实现调度处理,主控制器模块通过数字量输出模块输出对应的控制命令来控制机器人进行相应的操作,从而实现了控制与运算的分离和支持多模块功能扩展。其中,每个子模块之间独立运行、互不干扰。进一步地,在上述实施例中,主控制器模块还连接上位机,可以通过上位机向主控制模块发送操作指令,主控制器模块可以根据上述操作指令并根据第一状态信息和第二状态信息产生对应的控制命令。进一步地,作为优选的实施方式,主控制器模块包括:CPU主控制器处理单元、SD存储卡、USB接口、RT时钟、第一CAN总线接口、第二CAN总线接口、磁性随机存储器、静态随机存储器、WIFI单元、RS232/485接口、工业以太网接口、JTAG调试口、SRAM程序运行区和MRAM数据掉电保护区。其中,第一CAN总线作为通讯模块的外扩总线,SRAM程序运行区和MRAM数据掉电保护区的存储大小均为512KB。进一步地,在上述实施例中,如图1所示,还包括:电源模块,分别与主控制器模块、数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人的控制系统,其特征在于,所述控制系统连接外接的机器人,所述控制系统包括:数字量输入模块,获取所述机器人的第一状态信息;模拟量输入模块,获取所述机器人的第二状态信息;主控制器模块,分别与所述数字量输入模块和所述模拟量输入模块,用于根据所述第一状态信息和所述第二状态信息输出控制命令;数字量输出模块,与所述主控制器模块连接,用于将所述控制命令输出给所述机器人,以控制所述机器人的运动状态。

【技术特征摘要】
1.一种机器人的控制系统,其特征在于,所述控制系统连接外接的机器人,所述控制系统包括:数字量输入模块,获取所述机器人的第一状态信息;模拟量输入模块,获取所述机器人的第二状态信息;主控制器模块,分别与所述数字量输入模块和所述模拟量输入模块,用于根据所述第一状态信息和所述第二状态信息输出控制命令;数字量输出模块,与所述主控制器模块连接,用于将所述控制命令输出给所述机器人,以控制所述机器人的运动状态。2.如权利要求1所述的控制系统,其特征在于,还包括:电源模块,分别与所述主控制器模块、所述数字量输入模块、所述模拟量输入模块和所述数字量输出模块连接,用于提供工作电压。3.如权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述数字量输入模块包括:数字量输入单元,用于接收所述机器人上的每个开关的开断信息;数字量输入处理单元,与所述数字量输入单元连接,用于对所述开断信息进行处理,以得到所述第一状态信息;第一输出单元,与所述数字量输入处理单元连接,将所述所述第一状态信息发送给所述主控制器模块。4.如权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述机器人设置有多个传感器;所述模拟量输入模块包括:模拟量输入单元,用于接收每个所述传感器的传感器信息;模拟量输入处理单元,与所述模拟量输入单元连接,根据每个所述传感器信息得到对应的传感器状态,所有所述传感器状态组合成所述第二状态信息;第二输出单元,与所述模拟量输入处理单元连接,将所述第二状态信息发送给所述主控制器模块。5.如权利要求4所述的控制系统,其特征在于,所述传感器信息为电压信号或电流信号。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐颖俊孙凤龙郭凤仙范渊杰禹华军
申请(专利权)人:上海电气集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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