一种机器人灵巧手的驱动模块及控制方法_3

文档序号:8954219阅读:来源:国知局
,总线接口 900将数据传送到控制器I ;其它的传感器信息反馈类似,不同之处是不同传感器连接不同的传感器接口,第二译码器701选择不同的数据收发器将数据反馈至控制器I。所述控制器I接收控制指令及驱动模块10000反馈的传感器信息,综合分析处理后,发送信号至所述电机驱动模块,驱动电机300运行,从而驱动机器人灵巧手。
[0034]实施例二
本实施例除下述特征外其它结构同实施例一:参见图5,本实施例的控制器I设于驱动模块10001内,即驱动模块10001集成控制器I于一体。
[0035]实施例三
本实施例除下述特征外其它结构同实施例一:参见图7,本实施例的控制器I的控制指令来自与遥控器3 ;遥控器3发送控制指令至控制器1,控制器I解析指令后控制驱动模块10000驱动机器人灵巧手。
[0036]实施例四
本实施例除下述特征外其它结构同实施例一:参见图5,本实施例的控制器I的控制指令来自上位机2 ;所述上位机2,采用个人PC,上位机2与控制器I相互交换数据,控制器I把所述驱动模块10000的信息传送给上位机2,上位机2对信息分析、处理后,发送控制指令至控制器1,控制器I解析指令后控制驱动模块10000驱动机器人灵巧手。
[0037]实施例五
本实施例除下述特征外其它结构同实施例四:本实施例所述上位机2,采用嵌入式设备。
[0038]虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例,但是本领域的技术人员将理解,在不脱离本发明的原理或精神的情况下,可以对这些示例性实施例做出改变,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种机器人灵巧手的驱动模块,包括总线接口、电机驱动模块及传感器模块;所述总线接口通过总线与电机驱动模块及传感器模块电气连接; 所述电机驱动模块包括依次电气连接的第一译码器、数据锁存模块、驱动芯片模块;所述第一译码器及数据锁存模块分别与总线接口电气连接;所述驱动芯片模块与一机器人灵巧手上的电机电气连接; 所述传感器模块包括依次电气连接的第二译码器、数据收发模块、传感器接口模块;所述第二译码器及数据收发模块分别与总线接口连接;所述传感器接口模块与所述机器人灵巧手的传感器电气连接。2.根据权利要求1所述的机器人灵巧手的驱动模块,其特征在于,所述总线接口是所述机器人灵巧手的驱动模块与一控制器电气连接的接口 ;所述总线包括地址总线、数据总线及控制总线;所述地址总线分别与第一译码器及第二译码器电气连接;所述控制总线及数据总线均分别与数据锁存模块及数据收发模块电气连接。3.根据权利要求1所述的机器人灵巧手的驱动模块,其特征在于,所述数据锁存模块包括η (η多I)个数据锁存,所述驱动芯片模块包括4η个驱动芯片,所述电机包括4η个直流电机; 所述第一译码器,其输入端通过地址总线与总线接口电气连接,输出端与数据锁存的使能端连接;其用于使能或者停止某个数据锁存工作; 所述数据锁存,其输入端与数据总线电气连接,输出端与驱动芯片的输入端电气连接,其用于传输和锁存控制器发出的控制信息; 所述驱动芯片,其输出端与直流电机电气连接;其接收来自数据锁存的数据,直接驱动直流电机的正转、反转或者停止运动,其用于驱动直流电机运行; 所述直流电机,指安装在所述机器人灵巧手内,实现指节自由度的电机;所述直流电机的数量与机器人灵巧手自由度的数量相同。4.根据权利要求1所述的机器人灵巧手的驱动模块,其特征在于,所述数据收发模块包括m(m多I)个数据收发器;所述传感器接口模块包括Sm个传感器接口 ;所述传感器包括Sm个不用种类的传感器; 所述数据收发器,其使能端与第二译码器电气连接,输入端与传感器接口电气连接,其用于传输传感器的状态数据; 所述第二译码器,其输入端通过地址总线与总线接口电气连接,输出端与数据收发器的使能端电气连接,其用于使能或者停止某个数据收发工作; 所述传感器接口,其输出端与传感器连接,其用于连接所述机器人灵巧手上的传感器; 所述传感器,指安装在所述机器人灵巧手上的不同种类的传感器。5.根据权利要求1或4所述的机器人灵巧手的驱动模块,其特征在于,所述不同种类的传感器包括位置传感器、触碰传感器、温度传感器及湿度传感器,它们的数量均是多个且不等;所述位置传感器指安装在所述机器人灵巧手指节间、手掌体与指节间的传感器,其是反映所述机器人灵巧手的指节位置关系的传感器;所述触碰传感器是指安装在所述机器人灵巧手上指节顶部及手掌盖上的传感器,其是反映所述机器人灵巧手触碰外部环境及抓取物品情况的传感器;所述温度传感器是指安装在所述机器人灵巧手上用来检测外部环境或者物品的温度的传感器;所述湿度传感器是指安装在所述机器人灵巧手上用来检测外部环境或者物品的湿度的传感器; 所述温度传感器及湿度传感器,它们分别安装在所述机器人灵巧手上的不同部位,部分安装在手指的不同指节表面,部分安装在手掌表面;所述指节包括上指节、中指节及下指节;所述手掌包括手掌体及手掌盖。6.根据权利要求1所述的机器人灵巧手的驱动模块,其特征在于,还包括独立电源,所述独立电源单独给驱动芯片模块供电,并且所述独立电源的电压可调。7.根据权利要求2所述与机器人灵巧手的驱动模块电气连接的控制器,其特征在于,所述控制器采用内置方式或者外接方式与驱动模块电气连接;所述内置方式,指控制器设于驱动模块内;所述外接方式,指控制器设于所述驱动模块外,其通过总线接口与驱动模块电气连接。8.根据权利要求7所述与机器人灵巧手的驱动模块电气连接的控制器,其特征在于,采用个人电脑、工控机或嵌入式系统;所述嵌入式系统包括处理器及外围电路;所述处理器采用DSP、ARM、PLC、单片机或其它具有处理器功能的芯片;所述外围电路指维持处理器正常工作的电路。9.根据权利要求7所述与机器人灵巧手的驱动模块电气连接的控制器,其特征在于,其接收来自上位机、遥控器或控制器内部的输入模块的控制指令;所述上位机,采用工控机、个人PC、平板电脑、智能手机、嵌入式设备或其它终端机,上位机与控制器相互交换数据,控制器把所述驱动模块的信息传送给上位机,上位机对信息分析、处理后,发送控制指令至控制器,控制器解析指令后控制驱动模块驱动机器人灵巧手; 所述控制指令是指提供给控制器的控制信息,其包括多个字节。10.一种基于权利要求1所述的机器人灵巧手的驱动模块的控制方法,包括控制电机运行及反馈传感器信息;驱动模块接收控制器发出的信号,通过总线将信号传输给电机驱动模块及传感器模块;或通过总线将传感器模块的信号反馈给所述控制器; 所述控制电机运行是指:所述第一译码器接收所述控制总线上的信号,译码后选择某一数据锁存工作,控制总线控制数据锁存处于传输数据状态,数据总线传输数据到所述数据锁存上,然后数据锁存输出信号到所述驱动芯片,所述驱动芯片驱动相应的所述直流电机运行; 所述反馈传感器信息是指:所述传感器检测机器人灵巧手的姿态信息及外部的环境信息,经过传感器接口将信息传输给数据收发器,所述第二译码器接收控制总线上的信号,译码后使能某一数据收发器工作,然后数据收发器传输数据到数据总线,总线接口将数据传送到控制器; 所述控制器接收控制指令及驱动模块反馈的传感器信息,综合分析处理后,发送信号至所述电机驱动模块,驱动电机运行,从而驱动机器人灵巧手。
【专利摘要】本发明公开了一种机器人灵巧手的驱动模块及控制方法。其包括总线接口、电机驱动模块、传感器模块;电机驱动电路包括第一译码器、数据锁存模块、驱动芯片模块;传感器模块包括第二译码器、数据收发模块、传感器接口模块。驱动模块接收外部信号控制电机驱动模块,并反馈传感器模块信号至外部,从而驱动机器人灵巧手运行。数据锁存模块锁存控制电机的信息,数据收发模块输送传感器信息;总线包括地址总线、数据总线及控制总线,总线用于驱动模块与外部通信。本发明具有采集多传感器信息、驱动多电机的特点,结构简单,扩展方便,能够满足多传感器多自由度多指机器人灵巧手的驱动控制要求,结合灵巧手可广泛应用于机器人行业。
【IPC分类】B25J9/16
【公开号】CN105171746
【申请号】
【发明人】许志林
【申请人】许志林
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月8日
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