一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于ＤＳＰ的模块化机器人独立关节控制器。其技术方案是：电源转换单元１分别与ＣＡＮ通讯单元２、ＤＳＰ芯片３、信息采集反馈单元４、控制驱动单元６、自我保护单元７、接近开关８、直流电源接口９连接，ＤＳＰ芯片３分别与ＣＡＮ通讯单元２、信息采集反馈单元４、控制驱动单元６、自我保护单元７、接近开关８连接，控制驱动单元６分别与自我保护单元７、直流电机５、直流电源接口９连接，信息采集反馈单元４与直流电机５轴连接。该控制器的软件程序集成在ＤＳＰ芯片３中。本发明专利技术结构简单、运算速度快、通讯效率高、能够实现关节精确定位、复位以及零位置检测、具有自我保护功能、扩展方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制器
本专利技术属于机器人运动控制
具体涉及一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制器。
技术介绍
随着机器人作业环境及作业任务的日趋复杂，机器人关节控制器正朝着模块化、网络化、计算速度快、功能完善和结构简单的方向发展。将模块化的思想应用到机器人手臂可满足其扩展性的要求(满翠华，范迅.5自由度机器人手臂研究.制造业自动化，2006(10)：75～77)，但该系统以PIC单片机为主控制处理器，CPU负荷大，处理速度不够理想，在一定程度上制约了机器人手臂处理复杂工作的能力。机器人控制系统中引入开放式控制思想，硬件平台由PC104工控机和PMAC2-104多轴运动控制卡组成，采用分层控制作为控制系统的体系结构(方建军.采摘机器人开放式控制系统设计.农业机械学报，2005(36)：83～86)。但由PMAC2-104多轴运动控制卡控制机器人所有关节模块，当机器人自由度较多时，其控制的实时性受到影响，也不太利于系统扩展。用DSP芯片作为机器人各自由度模块的主控制芯片，采用交流伺服电机驱动，(刘鹏飞，韩九强，周挺.基于多DSP的六自由度机器人伺服控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＤＳＰ的模块化机器人独立关节控制器，其特征在于该控制器的硬件部分包括电源转换单元１、ＣＡＮ通讯单元２、ＤＳＰ芯片３、信息采集反馈单元４、直流电机５、控制驱动单元６、自我保护单元７、接近开关８、直流电源接口９，电源转换单元１分别与ＣＡＮ通讯单元２、ＤＳＰ芯片３、信息采集反馈单元４、控制驱动单元６、自我保护单元７、接近开关８、直流电源接口９连接，ＤＳＰ芯片３分别与ＣＡＮ通讯单元２、信息采集反馈单元４、控制驱动单元６、自我保护单元７、接近开关８连接，控制驱动单元６分别与自我保护单元７、直流电机５、直流电源接口９连接，信息采集反馈单元４与直流电机５轴连接；模块化机器人独立关节控制器的软件程序集...

【技术特征摘要】
1、一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制器，其特征在于该控制器的硬件部分包括电源转换单元1、CAN通讯单元2、DSP芯片3、信息采集反馈单元4、直流电机5、控制驱动单元6、自我保护单元7、接近开关8、直流电源接口9，电源转换单元1分别与CAN通讯单元2、DSP芯片3、信息采集反馈单元4、控制驱动单元6、自我保护单元7、接近开关8、直流电源接口9连接，DSP芯片3分别与CAN通讯单元2、信息采集反馈单元4、控制驱动单元6、自我保护单元7、接近开关8连接，控制驱动单元6分别与自我保护单元7、直流电机5、直流电源接口9连接，信息采集反馈单元4与直流电机5轴连接；模块化机器人独立关节控制器的软件程序集成在DSP芯片3中。2、根据权利要求1所述的基于DSP的模块化机器人独立关节控制器，其特征在于所述的电源转换单元1包括电压转换芯片10、11、12，电压转换芯片10的OUTPUT引脚与电压转换芯片11的INPUT引脚连接，电压转换芯片11的OUTPUT引脚与电压转换芯片12的IN引脚连接；电压转换芯片10的INPUT引脚与直流电源接口9连接，电压转换芯片10的OUTPUT引脚分别与控制驱动单元6、自我保护单元7连接，电压转换芯片11的OUTPUT引脚分别与CAN通讯单元2、信息采集反馈单元4、自我保护单元7连接，电压转换芯片12的OUT引脚分别与DSP芯片3、接近开关8连接。3、根据权利要求1所述的基于DSP的模块化机器人独立关节控制器，其特征在于所述的CAN通讯单元2包括CAN驱动芯片14、CAN总线连接器13，CAN驱动芯片14的CANH、CANL引脚分别与CAN总线连接器13连接；CAN驱动芯片14的TXD、RXD引脚分别与DSP芯片3的CANTX、CANRX引脚连接，CAN驱动芯片14的VCC引脚与电源转换单元1中的电压转换芯片11的OUTPUT引脚连接。4、根据权利要求1所述的基于DSP的模块化机器人独立关节控制器，其特征在于所述的信息采集反馈单元4包括滞回比较器15、光电编码器16，光电编码器16的A、B相输出端分别与滞回比较器15的1A、2A引脚连接；光电编码器16通过联轴器与直流电机5轴连接，滞回比较器15的1Y、2Y引脚分别与DSP芯片3的IOPA2、IOPA3引脚连接，滞回比较器15的VCC引脚与电源转换单元1中的电压转换芯片11的OUTPUT引脚连接。5、根据权利要求1所述的基于DSP的模块化机器人独立关节控制器，其特征在于所述的控制驱动单元6包括桥式驱动芯片17、18、场效应管Q1、Q2、Q3、Q4，桥式驱动芯片18的HO、LO引脚分别与场效应管Q1、Q2的栅极连接，桥式驱动芯片17的HO、LO引脚分别与场效应管Q3、Q4的栅极连接，场效应管Q1、Q3的源极分别与场效应管Q2、Q4的漏极连接，场效应管Q1、Q3的源极分别与桥式驱动芯片18、17...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴怀宇，王洪荣，张巍，赵伟，程磊，刘亮，方恒，胡琳萍，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]