专利名称：基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置。
背景技术：
分布式电机运动控制系统中，电机控制性能和多电机间协调控制性能的好坏直接影响生产过程质量，如何实现系统的高效管理、方便应用和实时控制都是需要解决的关键问题。传统的分布式电机运动控制系统一般是采用机械传动，或是有线的方式连接至控 制处理中心。采用机械传动虽然可靠高，但是拓扑结构局限，维修不方便，而且机械摩擦影响系统精度，同时降低机器寿命。有线连接方式存在布线困难、数据传输瓶颈问题、传感器维护及故障检修不易等缺点。采用兴起的物联网也逐渐开始采用无线通讯方式。对于距离适中的数据传输，采用无线传感器组建网络能够解决布线能够较好解决上述存在的问题。而Zigbee无线传感器网络以低成本、易于组网的特点更为合适。
发明内容本实用新型的目的是提供ー种易于组网、布线的采用无线传感器的网络化多电机协同控制装置。本实用新型提出的是基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置，包括主节点监控部分和从节点执行机构，其中所述主节点监控部分由Zigbee通信模块(I)、相应配备的稳压电源电路(2)、计算机(3)，Zigbee通信模块(I)的输出端接计算机的输入端，稳压电源电路(2)分别连接Zigbee通信模块。所述从节点执行机构由位置传感器(4)、速度传感器(5)，A/D转换器(6)、控制器、稳压电路(8)、H桥(9)及相应的保护电路(10)构成。由位置传感器(4)和速度传感器(5)反馈信息给控制器(7)，输出PWM驱动信号驱动H桥(9)执行相应命令，最終驱动被控对象电机，同时保护电路(10)采用硬件保护机制保护整个电路正常工作。本实用新型中，所述主节点数量为I个，从节点数量为η个，根据实用环境而定ー般为1-30个。本实用新型中，所述的主节点监控部分的软件，是CCS(Code Composer Studio)软件編制的数据处理和系统控制软件，该软件直接嵌入控制器中，接通电源即可自动运行。上述计算机中运行的软件主要实现对Zigbee所接收到的数据进行分析处理存储和控制信号输出以及系统工作模式的设定。本实用新型的有益效果在于①基于新型的Zigbee技术的无线传感器网络Zigbee技术是专门针对无线传感网络开发的ー种短距离、低功耗、低速率、成本低、可靠性高的双向无线通信技木。本实用新型采用了最新的Zigbee无线通信技术，形成了基于Zigbee无线传感器网络的电机运动控制装置。与以往传统装置相比，系统安装、调试的复杂度降低了。对于ー些布线困难的场合，有着很强的针对性和实用性。②低功耗本实用新型采用Chipcon公司的CC2430芯片，包含了 802. 15. 4及Zigbee兼容系统中必备的组件，支持休眠模式和外部中断唤醒模式，能有效降低功耗。③组网灵活、配置快捷无线传输速率为250Kb/s，组网接入灵活、方便，单个主节点下最多同时控制30个从节点。
图I是主节点执行机构的组成框图。图2是从节点执行机构的组成框图。
具体实施方式
下面通过实例结合附图进ー步说明本实用新型。如图I所示，所述主节点监控部分由Zigbee通信模块(I)、相应配备的稳压电源电路(2)、计算机(3)，Zigbee通信模块(I)的输出端接计算机的输入端，稳压电源电路(2)分别连接Zigbee通信模块。从节点执行机构由位置传感器(4)、速度传感器(5)，A/D转换器(6)、控制器(7)、稳压电路⑶、H桥(9)及相应的保护电路(10)构成。由位置传感器⑷和速度传感器(5)反馈信息给控制器(7)，输出PWM驱动信号驱动H桥(9)执行相应命令，最終驱动被控对象电机，同时保护电路(10)采用硬件保护机制保护整个电路正常工作。将上述的从节点执行机构设置到被控对象所在位置，如机器人两个膝盖，两个手肘，腰部。
权利要求1.一种基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置，包括主节点监控部分和从节点执行机构，其特征在于 主节点监控部分由Zigbee通信模块(I)、相应配备的稳压电源电路(2)、计算机(3)，Zigbee通信模块⑴的输出端接计算机的输入端，稳压电源电路⑵分别连接Zigbee通信模块， 从节点执行机构由位置传感器(4)、速度传感器(5)，A/D转换器￠)、控制器(7)、稳压电路(8)、11桥(9)及相应的保护电路(10)构成，由位置传感器(4)和速度传感器(5)反馈信息给控制器(7)，输出PWM驱动信号驱动H桥(9)执行相应命令，最终驱动被控对象电机，同时保护电路(10)采用硬件保护机制保护整个电路正常工作。
2.根据权利要求I所述的基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置用于人形机器人各关节处电机的协同控制，以便完成人形机器人的指定动作；用于多个人形机器人协同工作，其特征在于主节点I个，从节点1-30个。
专利摘要一种基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置。包括主节点监控部分和从节点执行机构。主节点包括无线通信模块和相应配备的稳压电源电路，数据信号的接受、显示及控制信号的输出。从节点由位置、速度传感器，A/D转换器，控制器，稳压电路，H桥及相应的保护电路构成。该装置的基本结构图如图所示。与有线的数据采集、传输和分布式集中控制结构相比，本实用新型克服了布线的弊端，拓展了分布式现场数据采集的手段；由于Zigbee无线网络技术自身的特点，本实用新型能很好的解决短距离的无线数据传输与接受。
文档编号H02P5/68GK202406073SQ20122000949
公开日2012年8月29日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者张江汉, 林敬桥, 赵金 申请人:武汉迈川科技有限公司