【技术实现步骤摘要】
本申请属于机器人，更具体地说，是涉及一种控制模组、控制装置及机器人。
技术介绍
1、仿生机器人、人型机器人、操作型机器人、协作型机器人、灵巧手系统等机器人的关节/自由度很多，传感元件和执行元件的数量也很多，机器人的控制系统需要对多个关节/自由度进行并行控制。机器人的控制系统的设计具有以下挑战：控制部分的设计需要考虑计算效率，需要支持具有耦合关系的多个控制环路的解算，除此以外，还需要保证响应效率和通讯效率。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种控制模组、控制装置及机器人，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种控制模组。
3、在本申请的一个实施例中，一种控制模组，包括：中央控制组件，至少一个传感管理驱动组件、至少一个执行管理驱动组件、至少一个控制逻辑组件；
4、所述传感管理驱动组件用于驱动传感管理模组；所述执行管理驱动组件用于驱动执行管理模组；
5、所述中央控制组件与所述控制逻辑组件连接；
6、所述控制逻辑组件分别与所述传感管理驱动组件、所述执行管理驱动组件连接。
7、本申请的控制模组，每个控制模组可用于控制一个多自由度肢体或者多自由度部分结构，机器人的一个上位机可通过控制多个控制模组，进而协调控制机器人全身。控制模组可包括多个控制逻辑组件；机器人的每个关节可由一个控制逻辑组件形成控制环路，当机器人的自由度/关节较多时，多个控制逻辑组件可以使得多个关节的各控制环路能并行计算
8、在本申请的一个实施例中，所述控制模组还包括至少一个通讯组件，所述通讯组件与外围设备通讯；所述通讯组件与所述中央控制组件连接。
9、在本申请的一个实施例中，所述通讯组件将接收的讯息传递给中央控制组件；所述控制逻辑组件接收来自中央控制组件的指令。本申请的控制模组，可由外围设备(包括上位机)进行全方位控制。
10、在本申请的一个实施例中，所述控制模组包括多个控制逻辑组件，其中一控制逻辑组件可与至少另一控制逻辑组件通讯。若机器人的自由度/关节数量多，各自由度/关节涉及的控制模型或者控制环路间存在耦合时，控制逻辑组件之间的信息交换能够使各控制环路完成解算，尤其适合基于神经网络的控制算法、基于计算力矩法的控制算法、基于状态空间法的控制算法、基于观测器的控制算法、基于状态机的控制算法。
11、在本申请的一个实施例中，所述通讯组件与传感管理驱动组件、执行管理驱动组件、控制逻辑组件中的至少一个进行通讯。上位机的讯息，经通讯组件的路由可直接传给相应的目标组件而不必经过中央控制组件，效率高。
12、所述中央控制组件与所述传感管理驱动组件、所述执行管理驱动组件中的至少一个连接。
13、在本申请的一个实施例中，所述控制模组配置为包括可重构单元和通用运算单元；所述可重构单元和通用运算单元通讯；
14、所述可重构单元包括如上所述的至少一个所述传感管理驱动组件、至少一个所述执行管理驱动组件、至少一个所述控制逻辑组件、以及所述中央控制组件。
15、所述通用运算单元与外围设备通讯，交换第一讯息；所述通用运算单元对第一讯息进行解码、编码，得到第二讯息，并以第二讯息与可重构单元通讯；
16、所述可重构单元对第二讯息进行编码、解码，根据第二讯息将指令传至对应的组件。
17、此外，在本申请的一个实施例中，根据通讯的复杂程度，所述可重构单元还可以配置为包括至少一个所述通讯组件。
18、在本申请的一个实施例中，所述通用运算单元为arm或dsp，所述可重构单元为fpga或者可重构硬件。所述控制模组采用fpga作为可重构单元的好处是，其搭载的各个组件可以并行执行，尤其适合解决多传感元件、多执行元件、多控制目标的情况，能够高速实时响应。而采用arm或dsp进行通讯管理的好处，是因为arm或dsp编解码的高效，软件(相较于固件)可以更灵活地实现、升级通讯协议、路由规则，开发便捷。尤其是使用arm可以搭载嵌入式系统，更好的支持wifi/以太网协议栈。
19、本申请的控制模组，从与外围设备(如上位机)通讯获得第一讯息到对第一讯息进行解码、编码得到第二讯息的机器码，升级改造主要发生在通用运算单元中，因此升级时仅需对通用运算单元进行；便于进行升级改造。
20、在本申请的一个实施例中，所述控制模组通过控制逻辑组件支持一种或者多种控制模式。所述控制模组通过控制逻辑组件可以实现不同控制模式、控制算法。不同控制模式、控制算法可以由不同控制逻辑组件实现。多种控制模式、控制算法也可以由同一个控制逻辑组件实现。
21、在本申请的一个实施例中，所述控制逻辑组件受中央控制组件的控制，由中央控制组件向所述控制逻辑组件发出指令，在不同的控制模式间切换；或者，
22、所述控制逻辑组件受外围设备的控制，根据外围设备传来的指令在不同的控制模式间切换。
23、在本申请的一个实施例中，所述控制模组支持下位机闭环控制模式；在下位机闭环控制模式中，由外围设备提供目标指令，所述控制模组作为下位机进行闭环控制。下位机闭环控制模式的好处在于：下位机响应快速，并行度好；能减少上位机的运算压力。
24、在本申请的一个实施例中，所述控制模组支持下位机开环控制模式；在下位机开环控制模式中，由外围设备提供目标指令，所述控制模组作为下位机进行开环控制。所述下位机开环控制模式的好处在于：
25、(1)上位机可以直接控制到执行元件，便于调试；
26、(2)支持由上位机进行全方位控制，例如上位机采用类脑计算的控制方式，类脑神经网络可以在上位机运行，算力比下位机更强；
27、(3)在下位机开环控制模式，下位机仍可以进行应急响应。
28、在本申请的一个实施例中，控制模组能够根据传感元件和/或执行元件的信息做出判断，在不同的控制模式间切换。
29、在本申请的一个实施例中，所述控制模组包括信号处理组件，所述信号处理组件具有至少一种滤波方式；
30、所述信号处理组件与传感管理驱动组件相连接，或者，所述信号处理组件设置在传感管理驱动组件内。
31、在本申请的一个实施例中，所述控制模组能够根据外围设备传来的指令在不同的滤波方式间切换；或者，所述控制模组能够根据传感元件和/或执行元件的信息做出判断，在不同的滤波方式间切换。
32、在本申请的一个实施例中，所述控制模组能够调整传感管理模组的信号采样模式。
33、在本申请的一个实施例中，所述中央控制组件根据传感元件和/或执行元件的信息判断信号采样模式，并指令传感管理驱动组件调整信号采样模式。
34、在本申请的一个实施例中，所述外围设备将控制信息传递给中央控制组件，所述中央控制组件根据所述控制信息指令传感管理驱动组件调整信号采样模式。
35、在本申请的一个实施例中，所述控制模组本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种控制模组，其特征在于，包括：中央控制组件，至少一个传感管理驱动组件、至少一个执行管理驱动组件、至少一个控制逻辑组件；
2.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组还包括至少一个通讯组件，所述通讯组件与外围设备通讯；所述通讯组件与所述中央控制组件连接。
3.如权利要求2所述的控制模组，其特征在于，所述通讯组件将接收的讯息传递给中央控制组件；所述控制逻辑组件接收来自中央控制组件的指令。
4.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组包括多个控制逻辑组件，其中一控制逻辑组件可与至少另一控制逻辑组件通讯。
5.如权利要求2所述的控制模组，其特征在于，所述通讯组件与传感管理驱动组件、执行管理驱动组件、控制逻辑组件中的至少一个进行通讯。
6.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述中央控制组件与所述传感管理驱动组件、所述执行管理驱动组件中的至少一个连接。
7.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组配置为包括可重构单元和通用运算单元；所述可重构单元和通用运算单元通讯；
...【技术特征摘要】
1.一种控制模组，其特征在于，包括：中央控制组件，至少一个传感管理驱动组件、至少一个执行管理驱动组件、至少一个控制逻辑组件；
2.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组还包括至少一个通讯组件，所述通讯组件与外围设备通讯；所述通讯组件与所述中央控制组件连接。
3.如权利要求2所述的控制模组，其特征在于，所述通讯组件将接收的讯息传递给中央控制组件；所述控制逻辑组件接收来自中央控制组件的指令。
4.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组包括多个控制逻辑组件，其中一控制逻辑组件可与至少另一控制逻辑组件通讯。
5.如权利要求2所述的控制模组，其特征在于，所述通讯组件与传感管理驱动组件、执行管理驱动组件、控制逻辑组件中的至少一个进行通讯。
6.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述中央控制组件与所述传感管理驱动组件、所述执行管理驱动组件中的至少一个连接。
7.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组配置为包括可重构单元和通用运算单元；所述可重构单元和通用运算单元通讯；
8.如权利要求7所述的控制模组，其特征在于，所述可重构单元还包括至少一个通讯组件。
9.如权利要求7所述的控制模组，其特征在于，所述通用运算单元为arm或dsp，所述可重构单元
10.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组通过控制逻辑组件支持一种或者多种控制模式。
11.如权利要求10所述的控制模组，其特征在于,
12.如权利要求5所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组支持下位机闭环控制模式；
13.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所述控制模组支持下位机开环控制模式；
14.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，控制模组能够根据传感元件和/或执行元件的信息做出判断，在不同的控制模式间切换。
15.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：任化龙，
申请(专利权)人：深圳忆海原识科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。