伺服驱动控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种伺服驱动控制装置。

背景技术：

多关节伺服驱动使用领域多，主要可以进入人工不能进入的环境中，绕过障碍物，准确的到达目标，因此对于多关节驱动需要多个电机同时驱动，本质上属于一种多轴同步驱动技术，两者有着共通性，对于驱动电路要求高，需要其工作稳定，灵活性强，响应快。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种伺服驱动控制装置，即使进行机械臂的多关节驱动，也能满足其工作稳定，灵活性强，响应快，适用范围广，应用领域多。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种伺服驱动控制装置，摄像头或探测头2安装在机械臂的顶端，所述的机械臂包括外部波纹管1，所述的波纹管1内装入弹簧4，两个所述的弹簧4之间设置主动型关节3，每一个所述的主动型关节3分别受电机驱动，

所述的机械臂包括n多节，每一节所述的机械臂均设置一个主动型关节3；

所述的主动型关节3均受微处理器mcu控制，所述的微处理器mcu的usart1端连接rs485，所述的微处理器mcu的usart2端连接调试用，所述的微处理器mcu的adc端连接电流电压采样，所述的微处理器mcu的gpi0端连接指示灯、io控制信号，所述的微处理器mcu的gan1端连接can收发器，所述的微处理器mcu的pwm端连接直流无刷电机，所述的微处理器mcu的ext1端连接霍尔电机与磁编，所述的微处理器mcu的spi1端连接sd卡，所述的微处理器mcu的spi3端连接自适应滤波器rlsaksin，所述的微处理器mcu的ethernet连接以太网powerlink。

进一步的，所述的直流无刷电机的驱动芯片包括芯片u1、芯片u2与芯片u3，所述的芯片u1的1号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1ul，

所述的芯片u1的2号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1uh，

所述的芯片u1的3号端连接电容c5的一端与电压p12v，

所述的芯片u1的4号端连接电容c5的另一端，

所述的芯片u1的5号端连接电阻r4的一端、二极管d4的一端与测试点t36的一端，

所述的芯片u1的6号端连接电容c1的一端与测试点t16，

所述的芯片u1的7号端连接电阻r1的一端、二极管d1的一端与测试点t6的一端

所述的芯片u1的8号端连接电容c1的另一端；

所述的芯片u2的1号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1vl，

所述的芯片u2的2号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1vh，

所述的芯片u2的3号端连接电容c7的一端与电压p12v，

所述的芯片u2的4号端连接电容c7的另一端，

所述的芯片u2的5号端连接电阻r5的一端、二极管d5的一端与测试点t37的一端，

所述的芯片u2的6号端连接电容c6的一端与测试点t17，

所述的芯片u2的7号端连接电阻r2的一端、二极管d2的一端与测试点t7的一端

所述的芯片u2的8号端连接电容c6的另一端；

所述的芯片u3的1号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1vl，

所述的芯片u3的2号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1vh，

所述的芯片u3的3号端连接电容c12的一端与电压p12v，

所述的芯片u3的4号端连接电容c12的另一端，

所述的芯片u3的5号端连接电阻r6的一端、二极管d6的一端与测试点t38的一端，

所述的芯片u3的6号端连接电容c11的一端与测试点t18，

所述的芯片u3的7号端连接电阻r3的一端、二极管d3的一端与测试点t8的一端，

所述的芯片u3的8号端连接电容c11的另一端。

进一步的，所述的电阻r1的另一端连接二极管d1的另一端与场效应管q1的g极，所述的电阻r4的另一端连接二极管d4的另一端与场效应管q4的g极，

所述的电阻r2的另一端连接二极管d2的另一端与场效应管q2的g极，所述的电阻r5的另一端连接二极管d5的另一端与场效应管q5的g极，

所述的电阻r3的另一端连接二极管d3的另一端与场效应管q3的g极，所述的电阻r6的另一端连接二极管d6的另一端与场效应管q6的g极，

所述的场效应管q1的d极连接场效应管q2的d极、场效应管q3的d极与电压p48v，所述的场效应管q1的s极连接测试点t16与场效应管q4的d极，所述的场效应管q2的s极连接测试点t17与场效应管q5的d极，所述的场效应管q3的s极连接测试点t17与场效应管q6的d极，

所述的场效应管q4的s极连接场效应管q5的s极、场效应管q6的s极与接地端。

有益效果：

1.本实用新型的工作稳定，灵活性强，响应快。

2.本实用新型通过对机械臂的控制与驱动，实现在实际使用中控制更方便，驱动电路自带保护，减少使用中因电压下降而造成的不能正常工作。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型的硬件结构框图。

附图3是本实用新型的（a）驱动芯片u1电路图，（b）驱动芯片u2电路图，（c）驱动芯片u3电路图。

附图4是本实用新型的电机驱动测试电路图。

附图5是本实用新型的电机相电流检测电路图。

附图6是本实用新型的（a）24v转12v电源电路图，（b）12v转5v电源电路图，（c）5v转3.3v电源电路图。

具体实施方式：

实施例1

一种伺服驱动控制装置，摄像头或探测头2安装在机械臂的顶端，所述的机械臂包括外部波纹管1，所述的波纹管1内装入弹簧4，两个所述的弹簧4之间设置主动型关节3，每一个所述的主动型关节3分别受电机驱动，

所述的机械臂包括n多节，每一节所述的机械臂均设置一个主动型关节3；

所述的主动型关节3均受微处理器mcu控制，所述的微处理器mcu的usart1端连接rs485，所述的微处理器mcu的usart2端连接调试用，所述的微处理器mcu的adc端连接电流电压采样，所述的微处理器mcu的gpi0端连接指示灯、io控制信号，所述的微处理器mcu的gan1端连接can收发器（型号sn65hvd230），所述的微处理器mcu的pwm端连接直流无刷电机，所述的微处理器mcu的ext1端连接霍尔电机与磁编，所述的微处理器mcu的spi1端连接sd卡，所述的微处理器mcu的spi3端连接自适应滤波器rlsaksin，所述的微处理器mcu的ethernet连接以太网powerlink。{电机霍尔用来检测相电流大小，磁式编码器来检测转子位置}

进一步的，所述的直流无刷电机的驱动芯片包括芯片u1、芯片u2与芯片u3，所述的芯片u1的1号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1ul，

所述的芯片u1的2号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1uh，

所述的芯片u1的3号端连接电容c5的一端与电压p12v，

所述的芯片u1的4号端连接电容c5的另一端，

所述的芯片u1的5号端连接电阻r4的一端、二极管d4的一端与测试点t36的一端，

所述的芯片u1的6号端连接电容c1的一端与测试点t16，

所述的芯片u1的7号端连接电阻r1的一端、二极管d1的一端与测试点t6的一端，

所述的芯片u1的8号端连接电容c1的另一端；

所述的芯片u2的1号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1vl，

所述的芯片u2的2号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1vh，

所述的芯片u2的3号端连接电容c7的一端与电压p12v，

所述的芯片u2的4号端连接电容c7的另一端，

所述的芯片u2的5号端连接电阻r5的一端、二极管d5的一端与测试点t37的一端，

所述的芯片u2的6号端连接电容c6的一端与测试点t17，

所述的芯片u2的7号端连接电阻r2的一端、二极管d2的一端与测试点t7的一端

所述的芯片u2的8号端连接电容c6的另一端；

所述的芯片u3的1号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1vl，

所述的芯片u3的2号端连接微处理器mcu的pwm端的pwm1vh，

所述的芯片u3的3号端连接电容c12的一端与电压p12v，

所述的芯片u3的4号端连接电容c12的另一端，

所述的芯片u3的5号端连接电阻r6的一端、二极管d6的一端与测试点t38的一端，

所述的芯片u3的6号端连接电容c11的一端与测试点t18，

所述的芯片u3的7号端连接电阻r3的一端、二极管d3的一端与测试点t8的一端，

所述的芯片u3的8号端连接电容c11的另一端。

进一步的，所述的电阻r1的另一端连接二极管d1的另一端与场效应管q1的g极，所述的电阻r4的另一端连接二极管d4的另一端与场效应管q4的g极，

所述的电阻r2的另一端连接二极管d2的另一端与场效应管q2的g极，所述的电阻r5的另一端连接二极管d5的另一端与场效应管q5的g极，

所述的电阻r3的另一端连接二极管d3的另一端与场效应管q3的g极，所述的电阻r6的另一端连接二极管d6的另一端与场效应管q6的g极，

所述的场效应管q1的d极连接场效应管q2的d极、场效应管q3的d极与电压p48v，所述的场效应管q1的s极连接测试点t16与场效应管q4的d极，所述的场效应管q2的s极连接测试点t17与场效应管q5的d极，所述的场效应管q3的s极连接测试点t17与场效应管q6的d极，

所述的场效应管q4的s极连接场效应管q5的s极、场效应管q6的s极与接地端。

在驱动电路芯片选择中采用l6388ed，l6388ed是一款高压栅极驱动器，采用bcd“离线”技术制造，能够驱动功率mosfet/igbt器件。l6388ed器件具有两个输入和两个输出引脚，并确保输出与输入同相切换。逻辑输入为cmos/ttl兼容（3.3v、5v和15v），以简化与控制设备的接口。l6388ed器件在两种电源电压（vcc和vboot）下均具有uvlo保护功能，可确保更好地防止电源线上的电压下降。

进一步的，所述的芯片u2的6号端还连接芯片u4的1号端与2号端，所述的电压p12v连接芯片u4的1号端与2号端，所述的芯片u4的5号端连接电容c38的一端与接地端，所述的芯片u4的6号端连接电压r38的一端，所述的芯片u4的8号端连接电压3.3v，所述的电容c38的另一端连接电压r38的另一端后连接电压3.3v。

在伺服驱动系统中，需要不断检测电机相电流以及电压，并且反馈其值。在本方案中电机相电流检测电路采用acs711elctr-12ab-t检测芯片。acs711elctr针对电流检测应用进行了优化。导电路径的端子与传感器ic引线电隔离，为低ac或dc工作电压应用提供了足够的内部爬电距离和间隙尺寸。铜导线的厚度允许器件在高达5倍的过电流条件下保持正常。该装置由线性霍尔传感器电路组成，流经该铜导电路径的施加电流产生由集成霍尔ic感测并转换为成比例电压的磁场。

进一步的，所述的电压p12v经由24v降压得到，24v电压连接电容c42的一端、芯片u12的7号端与测试点t102，所述的电容c42的另一端接地，所述的芯片u12的6号端连接电阻r43的一端，所述的芯片u12的5号端连接芯片u12的9号端、电阻r43的另一端后接地，所述的芯片u12的3号端串联电阻r41、电容c44后接地，所述的芯片u12的4号端连接电阻r39的一端与电阻r37的一端，所述的芯片u12的1号端连接电容c42的一端、二极管d43的一端与电感l1的一端，所述的电感l1的另一端连接电容c45的一端、电容c46的一端、电容c47的一端、电压p12v与测试点t103，所述的电阻r39的另一端连接的电容c45另一端、电容c46的另一端、电容c47的另一端后接地，所述的芯片u12的8号端连接电容c42另一端，所述的二极管d43的另一端接地；

所述的电压p12v输入连接电容c50的一端、电阻r43的一端与芯片u15的5号端，所述的电阻r43的另一端连接电阻r44的一端与芯片u15的4号端，所述的电阻r44的另一端连接电容c50的另一端、芯片u15的2号端与接地端，所述的芯片u15的1号端连接电容c49的一端，所述的芯片u15的6号端连接电感l2的一端、二极管d15的一端、电阻r45的一端与电容c49的另一端，所述的芯片u15的3号端连接二极管d15的另一端、电阻r45的另一端、电阻r46的一端后接地，所述的电感l2的另一端连接测试点t113、电容c51的一端与电容c52的一端，所述的电阻r46的另一端连接电容c51的另一端与电容c52的另一端后接地。

芯片u16将5v电压降成3.3v。满足芯片对于电压的要求。

由于部分电路模块的电源电压不同，所以需要用到电源转化电路。用测试点测试电压是否符合要求。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。