【技术实现步骤摘要】
本申请属于机器人，更具体地说，是涉及一种模块化拼装式驱动电路模组。
技术介绍
1、在仿生机器人、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相关产品中，执行元件数量很多，驱动电路上的元件也很多。
2、驱动电路的设计存在如下难点：第一，如果驱动电路出现部分损坏，就需要将整个驱动电路模组替换，成本高昂；第二，执行元件数量需根据实际需求进行调整，如果仍然使用原驱动电路，则造成成本过高，如果针对调整后的执行元件数量设计新的驱动电路，导致研发、测试、生产周期的延长，也间接导致了成本的提高。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种模块化拼装式驱动电路模组，所述模组包括多个驱动单元，至少两个驱动单元直接或者间接拼装；每个驱动单元用于驱动至少一个执行元件；每个驱动单元包括驱动电路和用于承载驱动电路的载体。
2、本申请的模块化拼装式驱动电路模组，将驱动电路设计模块化。一个或者多个执行元件可以对应一个驱动单元。对于具有相同功能的一个或者多个执行元件，其对应的驱动单元规格可以一致。如果驱动电路出现部分损坏，仅需拆卸并替换损坏的驱动单元；如果执行元件数量根据实际需求有进行调整，可根据执行元件实际数量相应增减驱动单元数量，并像积木一样拼装。
3、在本申请的一个实施例中，所述模组包括至少一个母板，所述母板具有第一接口，所述驱动单元通过第一接口与母板连接。
4、在本申请的一个实施例中，所述母板具有电源通路，所述电源通路包括动力电源通路和/或运算电源
5、在本申请的一个实施例中，所述第一接口包括第一机械接口，所述驱动单元通过第一机械接口可拆卸地连接在所述母板上。
6、在本申请的一个实施例中，所述母板具有避开执行元件的避空空间，所述避空空间用于执行元件的暴露和拆装。执行元件在拆装时可以从避开空间通过。因此，如果出现某个执行元件损坏，不需要将整个驱动电路模组拆开进行替换执行元件，能够方便暴露和拆装执行元件。
7、在本申请的一个实施例中，所述母板包括多条分开的亚母板，所述亚母板之间的间隔空间形成所述避空空间。
8、在本申请的一个实施例中，所述母板具有避空孔，所述避空孔形成所述避空空间。
9、在本申请的一个实施例中，所述母板包括至少一个管理单元，所述第一接口包括第一通讯接口；所述管理单元通过所述第一通讯接口与相连接的驱动单元通讯。所述管理单元可与所述驱动单元进行单向或双向通讯。
10、在本申请的一个实施例中，所述驱动单元配置有与至少另一驱动单元连接的第二接口；所述第二接口包括第二机械接口。驱动单元之间通过所述第第二机械接口进行模块化拼接。
11、在本申请的一个实施例中，所述第二接口包括第二供电接口；所述驱动单元包括电源通路；所述电源通路包括动力电源通路和/或运算电源通路，所述电源通路和第二供电接口相连接。
12、在本申请的一个实施例中，所述驱动单元包括管理单元。
13、在本申请的一个实施例中，所述第二接口包括二通讯接口；所述管理单元通过第二通讯接口与相连接的另一驱动单元通讯。
14、在本申请的一个实施例中，所述管理单元与上位机通讯并接收上位机的指令；所述管理单元配置为单片机、fpga、cpld中的一种或多种。
15、在本申请的一个实施例中，所述母板或所述驱动单元具有用于隔离电磁干扰的至少一个隔离元件。
16、所述隔离元件用于将动力电回路与非动力电回路隔离。动力电回路指的是由动力电源为执行元件提供电流的回路。非动力电回路指的是除所述动力电回路以外的电路回路，包括由运算电源提供电流的回路。由于动力电回路与非动力电回路二者间容易产生相互电磁干扰，因此通过隔离元件进行隔离。具体地，设置隔离元件以隔离电机驱动电路(尤其是h桥驱动电路)产生的电磁干扰。
17、在本申请的一个实施例中，所述驱动单元包括电流控制环路、电压控制环路、温度控制环路中的一种或多种。
18、在本申请的一个实施例中，所述驱动单元包括运算放大电路和模数转换器。
19、在本申请的一个实施例中，所述驱动单元包括以下控制环中的一种或者多种：
20、速度环，在执行元件处安装有速度传感器，所述速度传感器将速度信号传给所述驱动单元和/或管理单元，构成速度环；
21、位置环，在执行元件处安装有位置传感器，所述位置传感器将位置信号传给所述驱动单元和/或管理单元，构成位置环；
22、力矩环，在执行元件、执行元件输出端的绞盘、执行元件的控制末端中的至少一处安装有力矩传感器，所述力矩传感器将力矩信号传给所述驱动单元和/或管理单元，构成力矩环。
23、力环，在执行元件、传动件或执行元件的控制末端中的至少一处安装有力传感器，所述力传感器将力信号传给所述驱动单元和/或管理单元，构成力环。
24、执行元件的控制末端包括机器人的关节等。可通过传动件将执行元件的动力传递给执行元件的控制末端。
25、在本申请的一个实施例中，所述管理单元包括应急响应模块和/或执行元件控制模块；
26、所述应急响应模块用于监测是否有驱动单元和/或执行元件缺失或工作异常，并对驱动单元和/或执行元件进行预设应急处理；
27、所述执行元件控制模块用于对执行元件进行控制。
28、在本申请的一个实施例中，所述管理单元包括运动控制模块；所述运动控制模块包括力矩控制环路、速度控制环路、位置控制环路、力控制环路中的一种或多种。
29、在本申请的一个实施例中，所述执行元件包括电机(包括旋转型电机、直线电机等)、电磁阀、舵机、人造肌肉、气动元件、液压元件中的一种或多种。
30、在本申请的一个实施例中，所述母板有至少一个指示装置，用于指示所述母板和/或所述驱动单元的状态。所述驱动单元有至少一个指示装置，用于指示所述驱动单元的状态。
31、本申请的有益效果在于：
32、1、本申请的模块化拼装式驱动电路模组，将驱动电路设计模块化；如果驱动电路出现部分损坏，仅需拆卸并替换损坏的驱动单元；如果执行元件数量根据实际需求有进行调整，可根据执行元件实际数量相应增减驱动单元数量，并像积木一样拼装。
33、2、如果出现某个执行元件损坏，不需要将整个驱动电路模组拆开进行替换执行元件，能够方便暴露和拆装执行元件。
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1.一种模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述模组包括多个驱动单元，至少两个驱动单元直接或者间接拼装；每个驱动单元用于驱动至少一个执行元件；每个驱动单元包括驱动电路和用于承载驱动电路的载体。
2.如权利要求1所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述模组包括至少一个母板，所述母板具有第一接口，所述驱动单元通过所述第一接口与所述母板连接。
3.如权利要求2所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板具有电源通路，所述电源通路包括动力电源通路和/或运算电源通路，所述第一接口包括第一供电接口，所述电源通路和第一供电接口相连接；所述母板通过所述第一供电接口为相连接的驱动单元供电。
4.如权利要求2所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述第一接口包括第一机械接口，所述驱动单元通过所述第一机械接口可拆卸地连接在母板上。
5.如权利要求2所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板具有避开执行元件的避空空间，所述避空空间用于执行元件的暴露和拆装。
6.如权利要求5所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征
7.如权利要求5所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板具有避空孔，所述避空孔形成所述避空空间。
8.如权利要求2所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板包括至少一个管理单元，所述第一接口包括第一通讯接口；所述管理单元通过所述第一通讯接口与相连接的驱动单元通讯。
9.如权利要求1所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述驱动单元配置有与至少另一驱动单元连接的第二接口；所述第二接口包括第二机械接口。
10.如权利要求9所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述第二接口包括第二供电接口；所述驱动单元包括电源通路；所述电源通路包括动力电源通路和/或运算电源通路，所述电源通路和第二供电接口相连接。
11.如权利要求9所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述驱动单元包括管理单元。
12.如权利要求9所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述第二接口包括二通讯接口；所述管理单元通过第二通讯接口与相连接的另一驱动单元通讯。
13.如权利要求8或11所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述管理单元与上位机通讯并接收上位机的指令；所述管理单元配置为单片机、FPGA、CPLD中的一种或多种。
14.如权利要求2或9所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板或所述驱动单元具有用于隔离电磁干扰的至少一个隔离元件。
15.如权利要求8或11所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述驱动单元包括电流控制环路、电压控制环路、温度控制环路中的一种或多种。
16.如权利要求15所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述执行元件处安装有温度传感器，所述温度传感器将温度信号传给所述驱动单元和/或所述管理单元，构成温度控制环路。
17.如权利要求1所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述驱动单元包括运算放大电路和模数转换器。
18.如权利要求1所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述驱动单元包括以下控制环中的一种或者多种：
19.如权利要求8或11所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述管理单元包括应急响应模块和/或执行元件控制模块；
20.如权利要求8或11所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述管理单元包括运动控制模块；所述运动控制模块包括力矩控制环路、速度控制环路、位置控制环路、力控制环路中的一种或多种。
21.如权利要求1所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述执行元件包括电机、电磁阀、舵机、人造肌肉、气动元件、液压元件中的一种或多种。
22.如权利要求2或9所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板或驱动单元有至少一个指示装置。
...【技术特征摘要】
1.一种模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述模组包括多个驱动单元，至少两个驱动单元直接或者间接拼装；每个驱动单元用于驱动至少一个执行元件；每个驱动单元包括驱动电路和用于承载驱动电路的载体。
2.如权利要求1所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述模组包括至少一个母板，所述母板具有第一接口，所述驱动单元通过所述第一接口与所述母板连接。
3.如权利要求2所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板具有电源通路，所述电源通路包括动力电源通路和/或运算电源通路，所述第一接口包括第一供电接口，所述电源通路和第一供电接口相连接；所述母板通过所述第一供电接口为相连接的驱动单元供电。
4.如权利要求2所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述第一接口包括第一机械接口，所述驱动单元通过所述第一机械接口可拆卸地连接在母板上。
5.如权利要求2所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板具有避开执行元件的避空空间，所述避空空间用于执行元件的暴露和拆装。
6.如权利要求5所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板包括多条分开的亚母板，所述亚母板之间的间隔空间形成所述避空空间。
7.如权利要求5所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板具有避空孔，所述避空孔形成所述避空空间。
8.如权利要求2所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述母板包括至少一个管理单元，所述第一接口包括第一通讯接口；所述管理单元通过所述第一通讯接口与相连接的驱动单元通讯。
9.如权利要求1所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述驱动单元配置有与至少另一驱动单元连接的第二接口；所述第二接口包括第二机械接口。
10.如权利要求9所述的模块化拼装式驱动电路模组，其特征在于，所述第二接口包括第二供电接口；所述驱动单元包括电源通路；所述电源通路包括动力电源通路和/或运算电源通路，所述电源通路和第二供电接口相连接。
【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：
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