安全通信电路、设备和机器人制造技术

技术编号：41068040 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-24 11:23

本申请涉及仓储物流技术领域，公开了一种安全通信电路、设备和机器人。该安全通信电路包括：第一电压调节电路和第一隔离转换电路，第一电压调节电路，用于调节检测信号的电压，得到第一调节信号，并输出第一调节信号；其中，第一调节信号的电流在第一隔离转换电路的电流开启范围内；第一隔离转换电路，用于对第一调节信号进行隔离和信号转换，并输出目标检测信号至安全控制单元。本申请实施例提供的安全通信电路，可以增大检测信号(传感器的输出信号)的范围，能够支持不同输出电压范围的传感器进行安全检测。并对第一调节信号进行隔离，以得到与检测信号隔离的目标检测信号，能够简化接地设计。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及仓储物流，尤其是涉及一种安全通信电路、设备和机器人。

技术介绍

1、目前，仓储物流领域中，可以通过自主移动机器人(autonomous mobile robot，amr)搬运货架或容器，以提高仓储系统的搬运效率。amr可以根据指令在仓储系统中自行移动，在amr移动过程中，可以通过传感器检测amr的行驶环境参数，并将行驶环境参数通过amr中的安全通信电路输入amr中的安全控制单元，以在amr遇到危险时，通过安全控制单元控制amr进入安全状态。

2、但是，现有amr中的安全通信电路对传感器输出的信号的电压范围要求比较严格，导致amr中的传感器的选择受限。同时需要对安全通信电路进行接地设计，以减小输入安全控制单元的行驶环境参数的噪声干扰。而通常情况下，该接地设计较为复杂，难以实现不同电源、不同信号之间的安全隔离。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种安全通信电路、设备和机器人，可以对传感器输出的检测信号进行调节，以支持不同输出电压范围的传感器进行安全检测，而且通过对第一调节信号进行隔离，可以简化接地设计。具体地，本申请实施例公开了以下技术方案：

2、本申请实施例第一方面提供一种安全通信电路，该安全通信电路包括：第一电压调节电路和第一隔离转换电路，第一电压调节电路的第一输入端用于接收传感器输出的检测信号，第一电压调节电路的第二输入端与第一接地电源耦接；第一电压调节电路的输出端与第一隔离转换电路的第一输入端耦接，第一隔离转换电路的第二输

3、第一电压调节电路，用于调节检测信号的电压，得到第一调节信号，并输出第一调节信号；其中，第一调节信号的电流在第一隔离转换电路的电流开启范围内；

4、第一隔离转换电路，用于对第一调节信号进行隔离和信号转换，并输出目标检测信号至安全控制单元。

5、在一些实施例中，第一电压调节电路包括调节单元和滤波单元，调节单元的第一输入端与第一电压调节电路的第一输入端耦接，调节单元的第二输入端与第一电压调节电路的第二输入端耦接；调节单元的输出端与第一电压调节电路的输出端耦接，滤波单元跨接在调节单元的输出端与第一接地电源之间；

6、调节单元，用于对检测信号进行分压，得到分压信号；

7、滤波单元，用于对分压信号进行滤波，得到第一调节信号，并输出第一调节信号。

8、在一些实施例中，调节单元包括第一电阻和第二电阻，滤波单元包括第一电容；第一电阻与第二电阻串联形成的第一支路耦接在调节单元的第一输入端与调节单元的第二输入端之间；第一电阻与第二电阻的公共连接点为调节单元的输出端；第一电容跨接在调节单元的输出端与第一接地电源之间；

9、其中，第一电阻和/或第二电阻为可调电阻。

10、在一些实施例中，第一隔离转换电路包括第一保护单元、第一隔离转换单元和输出单元；第一保护单元跨接在第一隔离转换单元的第一输入端和第一隔离转换单元的第二输入端之间，第一隔离转换单元的第一输入端与第一隔离转换电路的第一输入端耦接，第一隔离转换单元的第二输入端与第一隔离转换电路的第二输入端耦接；第一隔离转换单元的第一输出端与第一电源耦接；第一隔离转换单元的第二输出端与输出单元的输入端耦接，输出单元的输出端用于与安全控制单元耦接；

11、第一保护单元，用于保护第一隔离转换单元；

12、第一隔离转换单元，用于基于第一调节信号生成与检测信号隔离的隔离信号；

13、输出单元，用于基于隔离信号输出目标检测信号至安全控制单元。

14、在一些实施例中，第一保护单元包括第一二极管；第一隔离转换单元包括第一光耦和第三电阻；第一二极管的阴极与第一隔离转换单元的第一输入端耦接，第一二极管的阳极与第一隔离转换单元的第二输入端耦接；第一光耦的第一输入端与第一隔离转换单元的第一输入端耦接；第一光耦的第二输入端与第一隔离转换单元的第二输入端耦接；第一光耦的第一输出端与第一隔离转换单元的第一输出端耦接；第一光耦的第二输出端与第三电阻的一端耦接；第三电阻的另一端与第二接地电源耦接；第一光耦的第二输出端与第一隔离转换单元的第二输出端耦接。

15、在一些实施例中，输出单元包括第四电阻和第二电容，第四电阻的一端与输出单元的输入端耦接，第四电阻的另一端与输出单元的输出端耦接；第二电容跨接在输出单元的输出端与第二接地电源之间。

16、在一些实施例中，安全通信电路还包括第二隔离转换电路，第二隔离转换电路的输入端用于接收安全控制单元基于目标检测信号生成的安全控制信号；第二隔离转换电路的输出端用于与驱动器耦接；

17、第二隔离转换电路，用于对安全控制信号进行隔离和转换，并输出目标控制信号至驱动器。

18、在一些实施例中，第二隔离转换电路包括第二保护单元、第二隔离转换单元和第三保护单元；第二保护单元的第一输入端和第二隔离转换单元的第一输入端均用于接收安全控制信号，第二保护单元的第二输入端与第三接地电源耦接，第二保护单元的输出端与第二隔离转换单元的二输入端耦接；第二隔离转换单元的第一输出端用于与驱动器耦接；第二隔离转换单元的第二输出端与第四接地电源耦接；第三保护单元跨接在第二隔离转换单元的第一输出端与第二隔离转换单元的第二输出端之间；

19、第二保护单元，用于保护第二隔离转换单元和安全控制单元；

20、第二隔离转换单元，用于基于安全控制信号生成与安全控制信号隔离的目标控制信号，并输出目标控制信号至驱动器；

21、第三保护单元，用于对目标控制信号进行保护。

22、在一些实施例中，第二保护单元包括第五电阻和第六电阻；第五电阻和第六电阻串联形成的第二支路跨接在第二保护单元的第一输入端与第二保护单元的第二输入端之间；第五电阻和第六电阻的公共连接点为第二保护单元的输出端。

23、在一些实施例中，第二隔离转换单元包括第二光耦、第七电阻、第八电阻、熔断器和晶体管；第二光耦的第一输入端与第二隔离转换单元的第一输入端耦接，第二光耦的第二输入端与第二保护单元的输出端耦接，第二光耦的第一输出端与第三支路的一端耦接；第二光耦的第二输出端与第二隔离转换单元的第二输出端耦接；第三支路的另一端与熔断器的一端耦接；熔断器的另一端与第二电源耦接；其中，第三支路为第七电阻与第八电阻串联形成；

24、晶体管的控制极与第七电阻和第八电阻的公共连接点耦接；晶体管的第一极与第三支路的另一端耦接；晶体管的第二极与第二隔离转换单元的第一输出端耦接。

25、在一些实施例中，第三保护单元包括第九电阻、第三电容、第二二极管和瞬变抑制二极管；第九电阻、第三电容和瞬变抑制二极管均跨接在第二隔离转换单元的第一输出端与第二隔离转换单元的第二输出端之间；第二二极管的阳极与第二隔离转换单元的第二输出端耦接，第二二极管的阴极与第二隔离转换电路的第一输出端耦接。

...

【技术保护点】

1.一种安全通信电路，其特征在于，包括：第一电压调节电路和第一隔离转换电路，所述第一电压调节电路的第一输入端用于接收传感器输出的检测信号，所述第一电压调节电路的第二输入端与第一接地电源耦接；所述第一电压调节电路的输出端与所述第一隔离转换电路的第一输入端耦接，所述第一隔离转换电路的第二输入端与所述第一接地电源耦接；所述第一隔离转换电路的输出端用于与安全控制单元耦接；

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电压调节电路包括调节单元和滤波单元，所述调节单元的第一输入端与所述第一电压调节电路的第一输入端耦接，所述调节单元的第二输入端与所述第一电压调节电路的第二输入端耦接；所述调节单元的输出端与所述第一电压调节电路的输出端耦接，所述滤波单元跨接在所述调节单元的输出端与所述第一接地电源之间；

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述调节单元包括第一电阻和第二电阻，所述滤波单元包括第一电容；所述第一电阻与所述第二电阻串联形成的第一支路耦接在所述调节单元的第一输入端与所述调节单元的第二输入端之间；所述第一电阻与所述第二电阻的公共连接点为所述调节单元的输出

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一隔离转换电路包括第一保护单元、第一隔离转换单元和输出单元；所述第一保护单元跨接在所述第一隔离转换单元的第一输入端和所述第一隔离转换单元的第二输入端之间，所述第一隔离转换单元的第一输入端与所述第一隔离转换电路的第一输入端耦接，所述第一隔离转换单元的第二输入端与所述第一隔离转换电路的第二输入端耦接；所述第一隔离转换单元的第一输出端与第一电源耦接；所述第一隔离转换单元的第二输出端与所述输出单元的输入端耦接，所述输出单元的输出端用于与所述安全控制单元耦接；

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一保护单元包括第一二极管；所述第一隔离转换单元包括第一光耦和第三电阻；所述第一二极管的阴极与所述第一隔离转换单元的第一输入端耦接，所述第一二极管的阳极与所述第一隔离转换单元的第二输入端耦接；所述第一光耦的第一输入端与所述第一隔离转换单元的第一输入端耦接；所述第一光耦的第二输入端与所述第一隔离转换单元的第二输入端耦接；所述第一光耦的第一输出端与所述第一隔离转换单元的第一输出端耦接；所述第一光耦的第二输出端与所述第三电阻的一端耦接；所述第三电阻的另一端与第二接地电源耦接；所述第一光耦的第二输出端与所述第一隔离转换单元的第二输出端耦接。

6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述输出单元包括第四电阻和第二电容，所述第四电阻的一端与所述输出单元的输入端耦接，所述第四电阻的另一端与所述输出单元的输出端耦接；所述第二电容跨接在所述输出单元的输出端与第二接地电源之间。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电路，其特征在于，所述安全通信电路还包括第二隔离转换电路，所述第二隔离转换电路的输入端用于接收所述安全控制单元基于所述目标检测信号生成的安全控制信号；所述第二隔离转换电路的输出端用于与驱动器耦接；

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述第二隔离转换电路包括第二保护单元、第二隔离转换单元和第三保护单元；所述第二保护单元的第一输入端和所述第二隔离转换单元的第一输入端均用于接收所述安全控制信号，所述第二保护单元的第二输入端与第三接地电源耦接，所述第二保护单元的输出端与所述第二隔离转换单元的二输入端耦接；所述第二隔离转换单元的第一输出端用于与所述驱动器耦接；所述第二隔离转换单元的第二输出端与第四接地电源耦接；所述第三保护单元跨接在所述第二隔离转换单元的第一输出端与所述第二隔离转换单元的第二输出端之间；

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第二保护单元包括第五电阻和第六电阻；所述第五电阻和所述第六电阻串联形成的第二支路跨接在所述第二保护单元的第一输入端与所述第二保护单元的第二输入端之间；所述第五电阻和所述第六电阻的公共连接点为所述第二保护单元的输出端。

10.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第二隔离转换单元包括第二光耦、第七电阻、第八电阻、熔断器和晶体管；所述第二光耦的第一输入端与所述第二隔离转换单元的第一输入端耦接，所述第二光耦的第二输入端与所述第二保护单元的输出端耦接，所述第二光耦的第一输出端与第三支路的一端耦接；所述第二光耦的第二输出端与所述第二隔离转换单元的第二输出端耦接；所述第三支路的另一端与所述熔断器的一端耦接；所述熔断器的另一端与第二电源耦接；其中，所述第三支路为所述第七电阻与所述第八电阻串联形成；

11.根据权利要求8所述...

【技术特征摘要】

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述调节单元包括第一电阻和第二电阻，所述滤波单元包括第一电容；所述第一电阻与所述第二电阻串联形成的第一支路耦接在所述调节单元的第一输入端与所述调节单元的第二输入端之间；所述第一电阻与所述第二电阻的公共连接点为所述调节单元的输出端；所述第一电容跨接在所述调节单元的输出端与所述第一接地电源之间；

【专利技术属性】
技术研发人员：张衡，
申请(专利权)人：南京极智嘉机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：

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