一种群组机器人Mesh节点通信设备制造技术

一种群组机器人Mesh节点通信设备，节点通信设备包括底层的PCB电路板，所述的PCB电路板上设有控制单元模块、功放单元模块、天馈单元模块、路由电源模块和输入输出单元模块；所述的天馈单元模块信号输出端通过功放单元模块与控制单元模块连接；所述的控制单元模块信号输出端通过功放单元模块与天馈单元模块的信号输入端连接；所述的路由单元模块的信号输出端与控制单元模块的信号输入端连接；所述的输入输出单元模块与控制单元模块连接。本实用新型专利技术通过上述结构，解决了现有技术中机器人群组之间通过公众移动通信网进行通信过程中存在的通信实时性无法保障、通信效能差的技术问题，提供了一种通讯通常、稳定的群组机器人Mesh节点通信设备。

【技术实现步骤摘要】
一种群组机器人Mesh节点通信设备
本技术涉及一种通信设备，尤其是一种群组机器人Mesh节点通信设备。
技术介绍
随着信息通信技术与传感技术的迅速发展，机器人在危险区域勘察、搜救、作业等方面的应用越来越普遍，特别是应急救援机器人在武装冲突、恐怖袭击中发挥了重要的作用。由于群组机器人应用场景的作业面大、作业难度也较大，因此完成某一特定任务常常需要多个机器人相互协作，在这一过程中通信系统的有效性对于任务的成败起到了决定性作用，这也就对群组机器人通信系统的数据同步、动作同步提出了较高的要求。传统的群组机器人使用的通信方式一般是应用公众移动通信网方式，该种通信的实现方式是将公众移动通信网入网模块集成在多个机器人内部，机器人之间的通信是通过固定基站到达运营商网关，下行指令是通过网关再群发到各自群组机器人，这就导致通信的实时性较差，而群组机器人之间的通信对于实时性要求较高。同时由于采用公众移动通信网入网模块，模块的功放单元和天馈单元都属于定制化模块，在机器人群组通信现场通信效能无法得到保障，特别是现场周围运营商固定基站出现问题时，就会导致群组机器人之间无法进行双向通信。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提出了一种群组机器人Mesh节点通信设备，安装在机器人上，节点通信设备包括底层的PCB电路板，所述的PCB电路板上设有控制单元模块、功放单元模块、天馈单元模块、路由单元模块和输入输出单元模块；所述的天馈单元模块信号输出端通过功放单元模块与控制单元模块连接；所述的控制单元模块信号输出端通过功放单元模块与天馈单元模块的信号输入端连接；所述的路由单元模块的信号输出端与控制单元模块的信号输入端连接；所述的输入输出单元模块与控制单元模块连接。本技术通过上述结构，解决了现有技术中机器人群组之间通过公众移动通信网进行通信过程中存在的通信实时性无法保障、通信效能差的技术问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种群组机器人Mesh节点通信设备，节点通信设备安装在机器人上，其特征在于：节点通信设备包括底层的PCB电路板，所述的PCB电路板上设有控制单元模块、功放单元模块、天馈单元模块、路由单元模块和输入输出单元模块；所述的天馈单元模块信号输出端通过功放单元模块与控制单元模块连接；所述的控制单元模块信号输出端通过功放单元模块与天馈单元模块的信号输入端连接；所述的路由单元模块的信号输出端与控制单元模块的信号输入端连接；所述的输入输出单元模块与控制单元模块连接。所述的天馈单元模块上连接有由4路天线结构组成的4*4的多用户多进多出天线阵列，通过馈线与机器人表面的4路输入输出天线连接。所述的节点通信设备通过四个固定孔及螺栓螺母固定在机器人内部。所述的PCB电路板上的地接口与机器人接地线连接。所述的PCB电路板电源输入接口与机器人内部电源连接。所述的路由单元模块将路由链路输出到控制单元模块中。本技术的有益效果为：本技术通过上述结构，提供了一种群组机器人Mesh节点通信设备，安装在机器人内部，通过机器人内部电源进行供电，通过4*4多用户多进多出天线矩阵进行信号发射，采用Mesh节点通信设备能够在节点间通信链路可以存在多条，加强了网络的稳定性，同时采用路由单元模块能够基于RSSI进行调整，将业务应用需求与RSSI结合，为数据传提供一条链路带宽最优的链路。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术电路框图。图3为本技术电路原理图。具体实施方式一种群组机器人Mesh节点通信设备，节点通信设备安装在机器人上，节点通信设备包括底层的PCB电路板，所述的PCB电路板上设有控制单元模块1、功放单元模块2、天馈单元模块3、路由单元模块4和输入输出单元模块5；天馈单元模块功能：将通过天线接收到的无线信号进行上行放大和将通过功放单元模块放大的无线信号通过天线进行输出。天馈单元模块与功放单元模块相连接，将通过天馈单元模块中天线接收的信号进行放大并传输到控制单元模块，将控制单元发射的信号进行放大通过天馈单元模块中的天线发射；本专利中天馈单元模块采用了MU-MIMOMulti-UserMultiple-InputMultiple-Output技术，建立了一个4*4的多用户多进多出天线阵列6，相比传统Mesh网络普通天馈系统的模式，本专利能够更好地提升Mesh网络的效率。本技术中，天馈单元模块采用HR911105A，的1/2/3/6引脚上连接有4*4的天线阵列。功放单元模块功能：对下行的无线信号进行放大，通过天馈单元模块进行输出。本技术中，功放单元模块采用FM32L64模块。功放单元模块与控制单元模块相连接，将接受或者发射的信号进行上、下行放大输出到相关模块。本技术中，功放单元模块采用FM32L64模块。控制单元模块功能：承载软件算法，并对各个模块之间通信进行控制。控制单元模块与功放单元模块、路由单元模块和输入输出单元模块相连接，集成射频控制、路由控制、数据收发控制。路由单元模块功能：结合RSSI和业务需求，动态对路由表进行调整，实现节点间数据交换。路由单元模块与控制单元模块相连接，将根据RSSI和业务运算后得出的路由链路输出到控制单元模块，控制单元模块将其通过功放单元模块和天馈单元模块发送到各个Mesh通信节点。本技术中，控制单元模块与功放单元模块同时采用一个CC2420实现整体功能。输入输出单元模块功能：与群组机器人远程操控中心、救援机器人建立有线连接，实现与各自控制系统的数据交换；并通过群组机器人远程操控中心和救援机器人的电源输入，为模块提供电源。输入输出单元模块与控制单元模块相连接，为Mesh通信节点提供电源输入，并通过优先接口与其他网络建立桥接。本技术中，输入输出单元模块采用两个SP3485EN。本技术机械结构如图1所示：Mesh通信节点底层为PCB电路板；Mesh通信节点通过4个固定孔及螺丝、螺母固定在救援机器人内部合适部位；Mesh通信节点具有4路天线接口，通过馈线与救援机器人表面的4路输入输出天线连接；Mesh通信节点具有2路电源输入接口，电源取自救援机器人内部电源；所述的PCB电路板上的地接口与机器人接地线连接，Mesh通信节点具有1路接地接口，与救援机器人接地线路连接。本技术电气结构如图2-3所示：所述的天馈单元模块3信号输出端通过功放单元模块2与控制单元模块1连接；所述的控制单元模块1信号输出端通过功放单元模块2与天馈单元模块3的信号输入端连接；所述的路由单元模块4的信号输出端与控制单元模块1的信号输入端连接；所述的输入输出单元模块5与控制单元模块1连接。所述的天馈单元模块3上连接有由4路天线结构组成的4*4的多用户多进多出天线阵列6，通过馈线与机器人表面的4路输入输出天线连接。所述的路由单元模块4将路由链路输出到控制单元模块1中。本技术中所述的机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种群组机器人Mesh节点通信设备，节点通信设备安装在机器人上，其特征在于：节点通信设备包括底层的PCB电路板，所述的PCB电路板上设有控制单元模块(1)、功放单元模块(2)、天馈单元模块(3)、路由单元模块(4)和输入输出单元模块(5)；所述的天馈单元模块(3)信号输出端通过功放单元模块(2)与控制单元模块(1)连接；所述的控制单元模块(1)信号输出端通过功放单元模块(2)与天馈单元模块(3)的信号输入端连接；所述的路由单元模块(4)的信号输出端与控制单元模块(1)的信号输入端连接；所述的输入输出单元模块(5)与控制单元模块(1)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种群组机器人Mesh节点通信设备，节点通信设备安装在机器人上，其特征在于：节点通信设备包括底层的PCB电路板，所述的PCB电路板上设有控制单元模块(1)、功放单元模块(2)、天馈单元模块(3)、路由单元模块(4)和输入输出单元模块(5)；所述的天馈单元模块(3)信号输出端通过功放单元模块(2)与控制单元模块(1)连接；所述的控制单元模块(1)信号输出端通过功放单元模块(2)与天馈单元模块(3)的信号输入端连接；所述的路由单元模块(4)的信号输出端与控制单元模块(1)的信号输入端连接；所述的输入输出单元模块(5)与控制单元模块(1)连接。


2.根据权利要求1所述的一种群组机器人Mesh节点通信设备，其特征在于：所述的天馈单元模块(3)上连接有由4路天线结构组...

【专利技术属性】
技术研发人员：范玉峰，杜阳，郑伟，隋虎林，张磊，杨树峰，
申请(专利权)人：应急管理部沈阳消防研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21