一种无线示教控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线示教控制器，其特征在于：所述的示教控制器为无线示教盒通过ZigBee协议同时与多个主控制器进行通讯连接，主控制器安装在相应的机器人上，由于采用上述的结构，本实用新型的优点在于：1、容错能力强，通讯可靠性高，抗干扰能力强，使用和维护方便；2、采用一控多机制，有效降低了示教盒数量，减少操作人员及人员移动空间要求，降低成本；3、能将已编程有效的动作直接应用于其他同类机器人，有效减少了同种机器人之间的示教和调试的工作量，提高了多组机器人联合调试和示教的效率，改善了操作的便捷性；4、主控制器与无线示教盒之间的通讯不受外界干扰，通讯稳定性高。
【专利说明】一种无线示教控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线网络测控领域，特别涉及一种无线示教控制器。
【背景技术】
[0002]随着计算机集成制造技术的迅猛发展，工业、农业、航空等行业对机器人的需求越来越大，随之而来的是对机器人控制器的需求也越旺盛。无线示教控制器作为机器人控制的重要设备，得到了广泛的应用。
[0003]目前应用于机器人控制的示教控制器，主要分为有线控制器和无线控制器两种。其中，有线示教控制器，采用通讯线缆连接示教盒和主控制器，实现两者之间信息传递。这种示教控制器极大的束缚了编程操作人员的移动，不利于操作安全性和方便性。现有的无线示教控制器，采用无线通讯的方式，进行示教盒和主控制器之间的通讯。这种方式相比于有线的控制器，只是单纯的解决了编程操作人员的移动束缚和方便性问题，而且，由于采用的通讯方式抗干扰能力不够强，实时性和容错能力不够，导致控制效果较差，甚至无法有效的控制机器人，同时，现有无线示教控制器受限于简单的一对一控制方式，不能减少示教盒数量和操作人员数量，对人员移动空间和成本的降低效果不明显，同时，对于多组相同机器人要求多组示教控制器，不能有效控制成本和操作难度及次数。
[0004]针对上述问题，提供一种新型的示教控制器，实现单个无线示教盒对多个主控制器的控制与通讯是现有技术需要解决的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种无线示教控制器，以实现单个无线示教盒对多个主控制器的控制与通讯的目的。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种无线示教控制器，其特征在于:所述的示教控制器为无线示教盒通过ZigBee协议同时与多个主控制器进行通讯连接，主控制器安装在相应的机器人上。
[0007]所述的无线示教盒为第一 MCU处理器模块分别与ZigBee无线模块、显示模块、键盘输入模块、USB接口模块和电源模块连接。
[0008]所述的主控制器为第二 MCU处理器模块分别与ZigBee无线模块、显示模块、键盘输入模块、EEPR0M存储模块、I/O接口控制模块、运动控制模块和伺服驱动接口模块连接。
[0009]所述I/O接口控制模块包括输入模块和输出模块。
[0010]所述的ZigBee无线模块包括无线接收模块和无线发射模块。
[0011]所述的主控制器之间通过ZigBee协议进行无线连接，并且同时与无线示教盒之间建立通信链路，以保证无线通讯可以可靠覆盖离无线示教盒较远的主控制器。
[0012]一种无线示教控制器，由于采用上述的结构，本实用新型的优点在于:1、容错能力强，通讯可靠性高，抗干扰能力强，使用和维护方便；2、采用一控多机制，有效降低了示教盒数量，减少操作人员及人员移动空间要求，降低成本；3、能将已编程有效的动作直接应用于其他同类机器人，有效减少了同种机器人之间的示教和调试的工作量，提高了多组机器人联合调试和示教的效率，改善了操作的便捷性；4、主控制器与无线示教盒之间的通讯不受外界干扰，通讯稳定性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明；
[0014]图1为本实用新型一种无线示教控制器的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型一种无线示教控制器中无线示教盒的结构示意图；
[0016]图3为本实用新型一种无线示教控制器中主控制器的结构示意图；
[0017]图4为本实用新型一种无线示教控制器通讯流程图；
[0018]图5为本实用新型一种无线示教控制器中无线示教盒的工作流程图；
[0019]图6为本实用新型一种无线示教控制器中主控制器的工作流程图；
[0020]图7为本实用新型一种无线示教控制器工作结构示意图；
[0021]在图1-3中，1、第一 MCU处理器模块；2、ZigBee无线模块；3、USB接口模块；4、键盘输入模块；5、显示模块；6、电源模块；7、第二 MCU处理器模块；8、EEPROM存储模块；9、I/O接口控制模块；10、伺服驱动接口模块；11、运动控制模块；12、主控制器；13、无线示教盒。
【具体实施方式】
[0022]如图1-3所示，本实用新型包括无线示教盒13和多个主控制器12 ;无线示教盒13包括第一 MCU处理器模块UZigBee无线模块2、显示模块5、键盘输入模块4、USB接口模块3和电源模块6。第一 MCU处理器模块I分别与ZigBee无线模块2、显示模块5、键盘输入模块4、USB接口模块3和电源模块6连接。主控制器12包括第二 MCU处理器模块7、ZigBee无线模块2、显示模块5、键盘输入模块4、EEPROM存储模块8、I/O接口控制模块9、运动控制模块11和伺服驱动接口 10。其中第二 MCU处理器模块7分别与ZigBee无线模块2、显示模块5、键盘输入模块4、EEPROM存储模块8、I/O接口控制模块9、运动控制模块11和伺服驱动接口模块10连接。
[0023]本实用新型中无线示教盒13通过ZigBee协议与主控制器12组成的网络进行控制信息的传输；主控制器12组成的网络中，对于离无线示教盒较远的主控制器12，可通过网络中的其他主控制器12与无线示教盒13之间建立多条通信链路实现通信；在实际应用中，可能出现部分机器人无需工作而关闭主控制器的情况，由于通信链路的多重性，一般不会影响网络的连通性，从而保证了信号传输。
[0024]如图4所示的无线示教盒13与各个主控制器12通讯流程图，在无线示教盒13开机时，通过ZigBee无线模块逐次与各个主控制器12进行自动密码校对和序号校对。在密码和序号都一致的条件下，无线示教盒13完成与各个主控制器12的通信匹配和连接，主控制器12和无线示教盒13分别显示相应被控和主控信息；否则，无线示教盒13显示模块显示相应的主控制器12未正常工作，提示编程操作人员检查相应主控制器12是否开机或存在故障。
[0025]如图5所示的编程示教和操作流程，正常工作条件下，无线示教盒13带有键盘输入模块4，将编程操作人员的编程意图和示教指令输入到第一 MCU处理器模块I中，第一MCU处理器模块I将信息在显示模块5显示出来，并且进行编码，然后，通过ZigBee无线模块2发送到主控制器12的ZigBee无线模块2，由主控制器控制机器人做出相应的动作。
[0026]如图6所示的主控制器12工作流程图，主控制器12的ZigBee无线模块2在接收到无线示教盒13的控制信息后，将信息传输至第二MCU处理器模块7，第二MCU处理器模块7对信息进行指令解码，并在显示模块5显示出来，然后根据相应I/O接口模块9的信息和控制信息对伺服驱动接口模块10进行控制，控制机器人做出相应的动作或动作组；若出现故障，主控制器12会进行故障报警，并显示相应信息。
[0027]如图7所示的无线示教控制器的工作结构图，无线示教盒13与主控制器12之间通过ZigBee进行通讯，I/O接口模块9中输入模块采集相应必须信息，主控制器12根据控制命令和采集到的状态信息，来做出相应决策，控制运动控制模块11使机器人进行相应的动作与运动。
[0028]在本实用新型中，所述的无线示教盒13可以实现对多个主控制器12的控制。当其他机器人的示教动作与已经示教成功的机器人组类似或者相同时，可以使用无线示教盒13的关联功能，直接或者稍作修改后应用于其他机器人。
[0029]本实用新型采用ZigBee通讯协议，容错能力强，通讯可靠性高，抗干扰能力强，使用和维护方便。由于其采用一控多机制，有效降低了示教盒数量，减少操作人员及人员移动空间要求，降低成本。能将已编程有效的动作直接应用于其他同类机器人，有效减少了同种机器人之间的示教和调试的工作量，提高了多组机器人联合调试和示教的效率，改善了操作的便捷性。同时主控制器12之间采用加密通讯，每次开机，示教盒与每个主控制器分别自动校对密码，不同主控制器采用不同校对密码和序号码，确保主控制器12与无线示教盒13之间的通讯不串扰，提闻系统通讯稳定性。
[0030]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种无线示教控制器，其特征在于:所述的示教控制器为无线示教盒(13)通过ZigBee协议同时与多个主控制器(12)进行通讯连接，主控制器(12)安装在相应的机器人上；所述的主控制器(12)之间通过ZigBee协议进行无线连接，并且同时与无线示教盒(13)之间建立通信链路。
2.根据权利要求1所述的一种无线示教控制器，其特征在于:所述的无线示教盒(13)为第一 MCU处理器模块(I)分别与ZigBee无线模块(2)、显示模块(5)、键盘输入模块(4)、USB接口模块(3)和电源模块(6)连接。
3.根据权利要求1所述的一种无线示教控制器，其特征在于:所述的主控制器(12)为第二 MCU处理器模块(7)分别与ZigBee无线模块(2)、显示模块(5)、键盘输入模块(4)、EEPROM存储模块⑶、I/O接口控制模块(9)、运动控制模块(11)和伺服驱动接口模块(10)连接。
4.根据权利要求3所述的一种无线示教控制器，其特征在于:所述I/O接口控制模块(9)包括输入模块和输出模块。
5.根据权利要求2或3所述的一种无线示教控制器，其特征在于:所述的ZigBee无线模块(2)包括无线接收模块和无线发射模块。
【文档编号】G05B19/418GK204065790SQ201420270013
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】江娟娟, 林园胜, 刘亚梅, 吴益红, 毕运锋, 周梦舸 申请人:安徽工程大学