6dof并联机器人高精度数据采集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种6DOF并联机器人高精度数据采集器，包括陀螺仪模块、三轴磁场数据采集模块、信号调理电路、A/D转换模块、中央控制模块和RS232通讯模块，所述陀螺仪模块和三轴磁场数据采集模块均与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端通过A/D转换模块与中央控制模块连接，所述RS232通讯模块与中央控制模块连接。该6DOF并联机器人高精度数据采集器能够实现对电动缸的位移进行实时监测，同时对六自由实验平台进行实时监测，同时采用ARM体系结构处理器，利用其STM32进行模数转换和处理，降低了检测成本，也使得接线简单化。
【专利说明】 6D0F并联机器人高精度数据采集器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种6DOF并联机器人高精度数据采集器。
【背景技术】
[0002]在六自由度并联机器人运动平台应用于实际工况路谱测试试验中，六自由度并联机器人运动平台的运行过程中，平台的横滚角、俯仰角、航向角的实际变化和电动缸的位移变化，是实验中的重要参数。如何准确、有效的测量，是检测系统实际运行效果的重要环节。原有的测量方法，采用单独的陀螺仪传感器模块和串口通信，从而成本过高，线路较多。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:为了克服现有技术六自由度并联机器人运动平台的检测成本过高、接线复杂的不足，提供一种能够准确采集六自由度并联机器人运动平台运动过程中横滚角、俯仰角、航向角的实际变化和电动缸的位移变化，对陀螺仪采用IIC通信，减少串口的应用，并且成本较低和接线减少的6DOF并联机器人高精度数据采集器。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种6DOF并联机器人高精度数据采集器，包括陀螺仪模块、三轴磁场数据采集模块、信号调理电路、A/D转换模块、中央控制模块和RS232通讯模块，所述陀螺仪模块和三轴磁场数据采集模块均与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端通过A/D转换模块与中央控制模块连接，所述RS232通讯模块与中央控制模块连接。
[0005]具体地，所述中央控制模块上还连接有SW调试模块、片选模块和光耦隔离模块，所述SW调试模块与中央控制模块的数据下载端口连接，所述光耦隔离模块与中央控制模块的输出端口连接
[0006]具体地，所述SW调试模块采用SW调试模式，所述片选模块的型号为MC74HC245ADW，所述光耦隔离模块的型号为TLP181。
[0007]具体地，所述信号调理电路包括滤波电路和放大电路，所述放大电路中的运算放大器采用INA159芯片。
[0008]具体地，所述中央控制模块采用ARM处理器，所述ARM处理器采用STM32F103RBT6芯片。
[0009]具体地，所述A/D转换模块采用ADS8364芯片，所述陀螺仪模块采用MPU6050芯片，所述三轴磁场数据采集模块采用HMC5883L芯片。
[0010]本实用新型的有益效果是，该6DOF并联机器人高精度数据采集器能够实现对电动缸的位移进行实时监测，同时对六自由实验平台进行实时监测，同时采用ARM体系结构处理器，利用其STM32进行模数转换和处理，降低了检测成本，也使得接线简单化。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0012]图1是本实用新型6DOF并联机器人高精度数据采集器的电路原理图；
[0013]图2是本实用新型6DOF并联机器人高精度数据采集器的A/D转换模块的电路连接原理图；
[0014]图3是本实用新型6DOF并联机器人高精度数据采集器的陀螺仪模块的电路连接原理图；
[0015]图4是本实用新型6DOF并联机器人高精度数据采集器的三轴磁场数据采集模块的电路连接原理图；
[0016]图中:1.陀螺仪模块，2.三轴磁场数据采集模块，3.信号调理电路，4.A/D转换模块，5.RS232通讯模块，6.中央控制模块，7.SW调试模块，8.片选模块，9.光耦隔离模块。
【具体实施方式】
[0017]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0018]如图1-图4所示，一种6DOF并联机器人高精度数据采集器，包括陀螺仪模块1、三轴磁场数据采集模块2、信号调理电路3、A/D转换模块4、中央控制模块6和RS232通讯模块5，所述陀螺仪模块1和三轴磁场数据采集模块2均与信号调理电路3的输入端连接，所述信号调理电路3的输出端通过A/D转换模块4与中央控制模块6连接，所述RS232通讯模块5与中央控制模块6连接。
[0019]具体地，所述中央控制模块6上还连接有SW调试模块7、片选模块8和光耦隔离模块9，所述SW调试模块7与中央控制模块6的数据下载端口连接，所述光耦隔离模块9与中央控制模块6的输出端口连接
[0020]具体地，所述SW调试模块7采用SW调试模式，所述片选模块8的型号为MC74HC245ADW，所述光耦隔离模块9的型号为TLP181。
[0021]具体地，所述信号调理电路3包括滤波电路和放大电路，所述放大电路中的运算放大器采用INA159芯片。
[0022]具体地，所述中央控制模块6采用ARM处理器，所述ARM处理器采用STM32F103RBT6 芯片。
[0023]具体地，所述A/D转换模块4采用ADS8364芯片，所述陀螺仪模块1采用MPU6050芯片，所述三轴磁场数据采集模块2采用HMC5883L芯片。
[0024]该采集器通过陀螺仪模块1采集六自由度并联机器人运动平台的三轴角速度和三轴加速度数据，通过三轴磁场数据采集模块2采集六自由度机器人运动平台的三轴磁场数据，然后将这些数据传送至信号调理电路3，由信号调理电路3完成对弱电信号的滤波和放大，然后再将调理后的信号通过A/D转换模块4进行模数转换，然后由中央控制模块6的ARM处理器将采集到的数据转换成对应的位移和压力变化值，并通过RS232通讯模块将数据传输至服务器。
[0025]其中中央控制模块6的ARM处理器主要用来对A/D转换模块4的A/D采样电路进行时序控制，并且完成对六自由度并联机器人运动平台测试试验中的横滚角、俯仰角、航向角和电动缸的位移变化等参数的计算，完成数据传输。
[0026]SW调试模块主要是为了实现对ARM处理器程序的下载和调试。
[0027]片选模块8主要是用于ARM处理器的12路输入的选择。
[0028]光耦隔离模块9主要是用于对信号的隔离，起到保护作用。
[0029]与现有技术相比，该6DOF并联机器人高精度数据采集器能够实现对电动缸的位移进行实时监测，同时对六自由实验平台进行实时监测，同时采用ARM体系结构处理器，利用其STM32进行模数转换和处理，降低了检测成本，也使得接线简单化。
[0030]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种6D0F并联机器人高精度数据采集器，其特征在于，包括陀螺仪模块(I )、三轴磁场数据采集模块(2 )、信号调理电路(3 )、A/D转换模块(4)、中央控制模块(6 )和RS232通讯模块(5)，所述陀螺仪模块(I)和三轴磁场数据采集模块(2)均与信号调理电路(3)的输入端连接，所述信号调理电路(3)的输出端通过A/D转换模块(4)与中央控制模块(6)连接，所述RS232通讯模块(5 )与中央控制模块(6 )连接。
2.如权利要求1所述的6D0F并联机器人高精度数据采集器，其特征在于，所述中央控制模块(6)上还连接有SW调试模块(7)、片选模块(8)和光耦隔离模块(9)，所述SW调试模块(7)与中央控制模块(6)的数据下载端口连接，所述光耦隔离模块(9)与中央控制模块(6)的输出端口连接 如权利要求2所述的6D0F并联机器人高精度数据采集器，其特征在于，所述SW调试模块(7)采用SW调试模式，所述片选模块(8)的型号为MC74HC245ADW，所述光耦隔离模块(9)的型号为TLP181。
3.如权利要求1所述的6D0F并联机器人高精度数据采集器，其特征在于，所述信号调理电路(3)包括滤波电路和放大电路，所述放大电路中的运算放大器采用INA159芯片。
4.如权利要求1所述的6D0F并联机器人高精度数据采集器，其特征在于，所述中央控制模块(6)采用ARM处理器，所述ARM处理器采用STM32F103RBT6芯片。
5.如权利要求1所述的6D0F并联机器人高精度数据采集器，其特征在于，所述A/D转换模块(4)采用ADS8364芯片，所述陀螺仪模块(I)采用MPU6050芯片，所述三轴磁场数据采集模块(2)采用HMC5883L芯片。
【文档编号】G05B19/042GK204241912SQ201420773034
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】王清品, 罗印升, 朱留存, 宋伟, 陈太洪 申请人:江苏理工学院