一种移动机器人嵌入式数据链集成系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种移动机器人嵌入式数据链集成系统。
【背景技术】
[0002]现有的移动机器人均是采用X86架构或者ARM架构的高性能计算机作为其运算处理中心，包括各式迷你台式电脑、工控机等。但是，在需要安装各种外接设备的机器人上面，这类计算机普遍存在一些问题:
[0003]硬件层面上，这类计算机对外接口非常有限，而且相对应的电器标准也是固定的，难以满足机器人对传感器、控制器的复杂多变的需求。如果使用USBHub这样的设备扩展接口，也可能面临负载功率不够、连接不稳定、通讯速度降低等问题。
[0004]软件层面上，各种设备通过底层协议直接接入主机，会增加主机程序的运算复杂度，占用一定的处理器资源;而若一旦出现了非法断开等故障，可能会因驱动问题导致主机程序的卡顿、短暂死机等现象，严重影响机器人的安全稳定运行。
【实用新型内容】
[0005]针对上述现有技术的缺陷及存在的技术问题，本实用新型解决的首要技术问题是提供一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，本系统通过网络与移动机器人主机相连接，从而降低了移动机器人主机的运算量，提高了机器人的运行稳定性。
[0006]实现上述目的的技术方案是:
[0007]本实用新型的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，包括处理器、传感器、驱动设备、微机电系统、电池管理模块，所述传感器、驱动设备、微机电系统、电池管理模块均与处理器相电连接，所述处理器通过网络与移动机器人主机相通信连接。
[0008]本实用新型的进一步改进为，还包括超声雷达，所述超声雷达与处理器相电连接。
[0009]本实用新型的进一步改进为，还包括显示控制器，所述显示控制器与处理器相电连接。
[0010]本实用新型的进一步改进为，所述显示控制器为彩色光显控制器。
[0011]本实用新型的进一步改进为，还包括扩展接口，所述扩展接口与处理器相电连接。
[0012]本实用新型的进一步改进为，所述扩展接口为数字/模拟10。
[0013]本实用新型的进一步改进为，所述传感器包括温湿度传感器。
[0014]本实用新型的进一步改进为，所述驱动设备为无刷直流伺服驱动器。
[0015]本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是:
[0016]1、本实用新型提供的移动机器人嵌入式数据链集成系统通过网络与移动机器人主机相通讯连接，从而，移动机器人主机不再需要直接携带传感、控制等负载，它只需接入机器人自身的局域网(通过微型网络交换机)，便可以订阅全部的传感器有效信息，并对机器人运动部件进行高效实时的控制。
[0017]2、本系统作为一个嵌入式的设备托管中心，实现了机器人运算主机同外围设备的逻辑隔离，运算主机只需要配置下去反馈信息类型及运动命令，根本不必知道传感器、控制器的具体种类及型号；而每种设备的初始化、自检、运行，甚至包括断线重连、故障检测及故障恢复判断等操作，将全部由本系统托管完成，从而大大减少了移动机器人主机的运算量。
[0018]3、在电气层面，本系统配备足够数量的各类接口，并根据携带的具体设备合理安排电源，完全避免功率不足的问题；同时，本系统预留针对子系统的扩展接口，当某异构的机器人需要多个同型设备时，可集成一个子系统专门应对，然后通过扩展接口方便灵活的接入母系统。
[0019]4、本实用新型技术对移动机器人硬件结构的改进，释放了运算主机全部的对外电气负载及一部分的运算资源，使整个系统结构更为简洁和明晰，提高了机器人硬件设备的集成效率。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型一种移动机器人嵌入式数据链集成系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]如图1所示，一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，包括处理器1、传感器2、驱动设备3、微机电系统(MEMS)4、电池管理模块5，所述传感器2、驱动设备3、微机电系统4、电池管理模块5均与处理器I相电连接，所述处理器I通过网络与移动机器人主机相通信连接。本实施例中，处理器I为数据采集/发布处理器，该处理器的核心为TI的C2000系列DSP，型号为TMS320F28335，微机电系统4为九轴加速度MEMS。
[0023]本实用新型提供的移动机器人嵌入式数据链集成系统进一步改进为，还包括超声雷达6，所述超声雷达6与处理器I相电连接。
[0024]本实用新型的移动机器人嵌入式数据链集成系统进一步改进为，还包括显示控制器7，所述显示控制器7与处理器I相电连接。
[0025]本实用新型的移动机器人嵌入式数据链集成系统进一步改进为，所述显示控制器7为彩色光显控制器。
[0026]本实用新型的移动机器人嵌入式数据链集成系统进一步改进为，还包括扩展接口8，所述扩展接口 8与处理器I相电连接。
[0027]本实用新型的移动机器人嵌入式数据链集成系统进一步改进为，所述扩展接口8为数字/模拟10。
[0028]本实用新型的移动机器人嵌入式数据链集成系统进一步改进为，所述传感器2包括温湿度传感器。
[0029]本实用新型的移动机器人嵌入式数据链集成系统进一步改进为，所述驱动设备3为无刷直流伺服驱动器。
[0030]数据采集/发布处理器通过高速SPI总线连接至网络控制器，从而接入局域网。DSP通过私有协议与机器人运算主机通讯。
[0031]数据采集/发布处理器通过DSP内置的eCAN设备和外置CAN控制器实现CAN2.0协议。DSP通过CAN总线扩展接口连接至机器人的彩色光显控制板，以及超声雷达拓展板。
[0032]数据采集/发布处理器通过DSP内置的IIC总线连接至温湿度传感器。
[0033]数据采集/发布处理器通过DSP内置的SCI总线，与9轴加速度传感器相连接，采集加速度及角度信息。
[0034]数据采集/发布处理器通过DSP内置的SCI总线和外置转换芯片实现RS485串口，采集电池信息。
[0035]数据采集/发布处理器通过DSP内置的SCI总线和外置转换芯片实现RS232串口，接入无刷直流电机伺服驱动器，控制电机转速，并采集电机码盘信息，进行里程计的计算。
[0036]数据采集/发布处理器通过DSP内置的通用数字1和外置的光耦隔离、继电器等设备，进行通用的数字输入/输出功能。
[0037]本系统在工作过程中，接入到移动机器人自身的局域网中，这样移动机器人主机通过网络与本系统进行通信，进而实现移动机器人的控制和其他功能。
[0038]应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。
[0039]以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，其特征在于，包括处理器、传感器、驱动设备、微机电系统、电池管理模块，所述传感器、驱动设备、微机电系统、电池管理模块均与处理器相电连接，所述处理器通过网络与移动机器人主机相通信连接。2.根据权利要求1所述的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，其特征在于，还包括超声雷达，所述超声雷达与处理器相电连接。3.根据权利要求1所述的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，其特征在于，还包括显示控制器，所述显示控制器与处理器相电连接。4.根据权利要求3所述的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，其特征在于，所述显示控制器为彩色光显控制器。5.根据权利要求1所述的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，其特征在于，还包括扩展接口，所述扩展接口与处理器相电连接。6.根据权利要求5所述的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，其特征在于，所述扩展接口为数字/模拟10。7.根据权利要求1所述的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，其特征在于，所述传感器包括温湿度传感器。8.根据权利要求1所述的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，其特征在于，所述驱动设备为无刷直流伺服驱动器。
【专利摘要】本实用新型提供的一种移动机器人嵌入式数据链集成系统，包括处理器、传感器、驱动设备、微机电系统、电池管理模块，所述传感器、驱动设备、微机电系统、电池管理模块均与处理器相电连接，所述处理器通过网络与移动机器人主机相通信连接。本实用新型提供的移动机器人嵌入式数据链集成系统通过网络与移动机器人主机相通讯连接，从而，移动机器人主机不再需要直接携带传感、控制等负载，大大降低了移动机器人主机的运算量，使得移动机器人更加安全稳定地运行。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN205375107
【申请号】CN201620121063
【发明人】王群, 赵越, 戴萧何, 叶杨笙, 冯源
【申请人】上海仙知机器人科技有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月15日