本实用新型涉及控制领域，具体而言，涉及一种机器人的电机控制系统。
背景技术：
在很多应用场合中,要求多台步进电机在不同运动姿态的情况下,能同时启动、加速、旋转、减速、制动，但是现有机器设备大多不具备独立自主运行，也不具备执行精确操作能力。由于多台步进电机无法同时启动、加速、旋转、减速、制动，因此，在调整运动姿态时，由于每个步进电机无法独立控制导致实现不同的运动姿态的控制系统实现较复杂。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供了一种机器人的电机控制系统，以至少解决由于多个电机无法独立控制导致实现不同的运动姿态的控制系统实现较复杂的技术问题。
根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种机器人的电机控制系统，包括：控制信号采集板，包括多个信号采集端口和多个信号输出端口，其中，每个所述信号采集端口采集所述机器人的运动信号，每个所述信号输出端口向所述机器人的对应电机输出控制信号，至少两个所述信号输出端口同时分别向对应电机输出所述控制信号；主控板，与所述控制信号采集板相连接，用于获取所述信号采集端口所采集的运动信号，并根据所述运动信号向所述控制信号采集板输出所述控制信号，其中，所述控制信号用于分别控制至少两个电机运动。
可选地，多个所述信号输出端口包括第一信号输出端口和第二信号输出端口，所述第一信号输出端口连接第一光耦，所述第一光耦连接第一驱动器，并且所述第一驱动器连接第一电机；所述第二信号输出端口连接第二光耦，所述第二光耦连接第二驱动器，并且所述第二驱动器连接第二电机，其中，所述第一信号输出端口向所述第一电机输出第一控制信号的同时，所述第二信号输出端口向所述第二电机输出第二控制信号。
可选地，所述第一电机和所述第二电机包括伸缩步进电机或旋转步进电机。
可选地，所述第一电机和所述第二电机包括以下多种步进电机的至少之一：左侧枝伸缩步进电机、左侧枝旋转步进电机、右侧枝伸缩步进电机、右侧枝旋转步进电机、主干伸缩步进电机和主干旋转步进电机。
可选地，所述第一驱动器和所述第二驱动器相连接，并连接至所述控制信号采集板的开关电源。
可选地，多个所述信号采集端口用于连接多个传感器，其中，每个所述信号采集端口采集一个传感器的信息，所述传感器用于检测所述机器人的运动信号。
可选地，所述传感器通过光耦连接所述信号采集端口。
可选地，所述传感器包括接近开关或者色标传感器。
可选地，所述传感器包括以下至少之一：主干旋转接近开关、主干伸缩色标传感器、右侧枝旋转接近开关、右侧枝伸缩色标传感器、左侧枝旋转接近开关和左侧枝伸缩色标传感器。
可选地，所述主控板的LAN接口与所述控制信号采集板的LAN接口相连接，所述主控板的电压接口与所述控制信号采集板的电压接口相连接，所述主控板还包括：USB接口，用于连接摄像机；以及板载WiFi，用于连接云台设备。
在本实用新型实施例中，本实用新型实施例通过多个信号输出端口向多个电机发出控制信号，每个电机对应一个信号输出端口，即多个电机可以独立进行控制，以执行启动、反转、制动、加速、减速等动作，从而解决了现有技术由于多个电机无法独立控制导致实现不同的运动姿态的控制系统实现较复杂的技术问题，达到了独立控制每个电机从而简化控制的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例的机器人的电机控制系统的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
根据本实用新型实施例，提供了一种机器人的电机控制系统的实施例。本实施例的控制系统可以应用在智能跳舞树机器人等需要多个电机控制的机器人中。其中，智能跳舞树机器人具有主干和多个枝干，主干通过一个步进电机控制，多个枝干的每个枝干通过一个步进电机控制。本实施例中每个步进电机都可以单独进行控制，多个步进电机可以同时执行不同的动作，使得机器人可以处于不同的运动姿态。
图1是根据本实用新型实施例的机器人的电机控制系统的示意图。如图1所示，该机器人的电机控制系统包括：控制信号采集板100和主控板200。
控制信号采集板100，包括多个信号采集端口101和多个信号输出端口(I/O口)，其中，每个信号采集端口采集机器人的运动信号，每个信号输出端口向机器人的对应电机输出控制信号，至少两个信号输出端口同时分别向对应电机输出控制信号。
多个信号输出端口中每个输出端口对应一个电机，即每个输出端口向对应的一个电机输出控制信号，该电机控制其所在的主干或者枝干运动姿态。机器人的主干或者枝干上设置有传感器，传感器可以采集主干或者枝干上的运动信号。多个信号采集端口可以采集传感器采集的运动信号。每个信号输出端口输出的控制信号可以相同或者不同，多个信号输出端口可以接收不同的控制信号，控制信号可以指示相应的主干或者枝干执行启动、反转、制动、加速、减速等动作。
主控板200，与控制信号采集板100相连接，用于获取信号采集端口所采集的运动信号，并根据运动信号向控制信号采集板输出控制信号，其中，控制信号用于分别控制至少两个电机运动。
主控板200收集多个信号采集端口101采集的传感器信号，并根据传感器信号生成控制信号，然后将生成的控制信号输出给控制信号采集板100相连接，用于获取信号采集端口所采集的运动信号，并根据运动信号向控制信号采集板输出相应的信号输出端口。
本实用新型实施例通过多个信号输出端口向多个电机发出控制信号，每个电机对应一个信号输出端口，即多个电机可以独立进行控制，以执行启动、反转、制动、加速、减速等动作，从而解决了现有技术由于多个电机无法独立控制导致实现不同的运动姿态的控制系统实现较复杂的技术问题，达到了独立控制每个电机从而简化控制的技术效果。
可选地，多个信号输出端口包括第一信号输出端口和第二信号输出端口，第一信号输出端口连接第一光耦，第一光耦连接第一驱动器，并且第一驱动器连接第一电机；第二信号输出端口连接第二光耦，第二光耦连接第二驱动器，并且第二驱动器连接第二电机，其中，第一信号输出端口向第一电机输出第一控制信号的同时，第二信号输出端口向第二电机输出第二控制信号。
第一信号输出端口和第二信号输出端口为多个信号输出端口中的任意两个输出端口，如图1所示，每个信号输出端口连接一个光耦102，光耦102连接驱动器103，驱动器103再连接电机104。不同电机104连接的驱动器103之间相连接，并且连接到控制信号采集板的开关电源106。例如欧姆龙DC24V开关电源。第一信号输出端口输出的第一控制信号和第二信号输出端口输出的第二控制信号可以是不同的控制信号，即驱动电机以使主干和枝干执行不同的运动姿势。由于每个电机对应一个信号输出端口，因此，两个电机可以同时接收到第一控制信号和第二控制信号。第一控制信号和第二控制信号可以是PWM信号。
可选地，第一电机可以为伸缩步进电机或旋转步进电机。同理，第二电机也可以为伸缩步进电机或旋转步进电机。需要说明的是，此处以第一电机和第二电机举例说明，图1所示的电机可以是第一电机，也可以是第二电机，以下描述中的第一电机都可以替换为第二电机。本实施例的电机可以为安川步进电机。
可选地，第一电机包括以下多种步进电机的至少之一：左侧枝伸缩步进电机、左侧枝旋转步进电机、右侧枝伸缩步进电机、右侧枝旋转步进电机、主干伸缩步进电机和主干旋转步进电机。如图1所示，每个电机都连接到一个信号输出端口。
可选地，多个信号采集端口用于连接多个传感器105，其中，每个信号采集端口采集一个传感器的信息，传感器用于检测机器人运动信号。传感器包括以下至少之一：主干旋转接近开关、主干伸缩色标传感器、右侧枝旋转接近开关、右侧枝伸缩色标传感器、左侧枝旋转接近开关和左侧枝伸缩色标传感器。
可选地，传感器通过光耦连接信号采集端口。传感器为接近开关或者色标传感器。色标传感器是一种光纤传感器，与接近开关一样，都可以检测枝干或者主干的位置，信号采集端口采集传感器的信号并上报给主控板。主控板作为上位机可以根据传感器的信号生成控制信号。
接近开关和光纤传感器负责采集数据，进过信号反馈使程序进入中断，步进电机执行启动、反转、制动、加速、减速等操作。采用符合要求的线缆，按照结构装配要求进行线缆工艺制作。主控板作为上位机通过程序下载端口下载程序，通过网口进行调试。上机启动使步进电机按照既定程序运行，同步完成转动，多个电机同时执行操作，自由度高，通过传感器限位，动作的执行可靠有效。基于结构传动控制，电气布线等条件，设计满足产品一系列要求的硬件系统。并以此为控制电气方案为实现目标进行硬件细化设计。
主控板通过调制PWM和频率(传感器信号反馈)来控制电机的正反转以及转速，通过电气开关或主控板指令(传感器信号反馈)来控制电机启动制动，以左侧伸缩传感器为例，该传感器为接触传感器，当电机带动机器构件运动到指定位置就会触发传感器工作，此时主控板就可以收到相关信号，使电机进入中断，运行反转程序或制动。
可选地，主控板的LAN接口与控制信号采集板的LAN接口相连接，主控板的电压接口与控制信号采集板的电压接口相连接。主控板还包括：USB接口，用于连接摄像机201；以及板载WiFi202，用于连接云台设备203。优选主控板的电压接口可以是5V电压接口，与控制信号采集板上的5V电压接口相连接。
主控板和控制信号采集板的电压接口连接可以由主控板为控制信号采集板供电，且通过LAN接口进行通信。另外，主控板的USB接口连接的摄像机也可以采集机器人对应外部环境的信息，板载WiFi可以连接云台设备，即与云台设备进行通信。
控制信号采集板100还包括UART接口，可以连接打印机107。
本实用新型的结构简单，每个电机对应一个信号输出端口，从而实现每个电机电机的单独控制，从而解决了现有技术由于多个电机无法独立控制导致实现不同的运动姿态的控制系统实现较复杂的技术问题，达到了独立控制每个电机从而简化控制的技术效果。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。