一种用于机器人监控的可分离的控制台的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种用于机器人监控的可分离的控制台。

背景技术：

机器人自动化程度高，能持久高效工作，成为热门产业。当前衍生的各种类型机器人中，无人车、无人船、无人坦克或两栖无人船等机器人具备载人功能，对此类机器人常有半自动化运行需求，需要机器人开放就地操作接口。当机器人为载人模式时，操作员可以在机器内部直接操作控制台实现对机器人的就地控制；当操作员离开机器人后，机器人为遥控模式，操作员将借助便携式基站或远程监控中心实现对机器人的远程操控。此需求导致单个机器人需要设置多套控制台，才能满足操作员不同模式监控需求，增加系统硬件成本，不同控制台间切换的稳定性也备受考验。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是：

市场上能载人的机器人在就地操作和远程操作切换时，需要设置多套控制台供操作员使用，不能通过同一控制台实现多地点分离式监控。

本实用新型通过如下技术方案达到上述目的：

本实用新型提供了一种用于机器人监控的可分离的控制台，其特征在于，所述控制台包括通讯接口、通讯设备、充电接口、操作界面、控制器和电池；所述操作界面覆盖在控制台的顶部；所述通讯接口设置在控制台的上部侧边，所述充电接口设置在控制台顶部左上侧；所述控制器和电池设置在控制台的内部；

所述控制器分别与通讯接口、通讯设备和操作界面有线相连，控制器接收通讯接口、操作界面和通讯设备的信息；

所述电池与控制器通过导线相连，为控制器提供工作电源；

优选的，所述通讯设备包括5G通讯网卡，5G通讯网卡插接在控制器中，使控制台具备5G通讯功能；所述通讯设备还包括数字电台及其电台天线、图传电台及其电台天线和北斗通讯电台及其电台天线；数字电台安装于控制台的内部，其电台天线安装于控制台的顶部；图传电台安装于控制台的内部，其电台天线安装于控制台的顶部；北斗通讯电台安装于控制台的内部，其电台天线安装于控制台的顶部，北斗通讯电台为控制台与机器人间提供冗余通讯通道，可进行小量数据信息交互；

所述电池与数字电台、图传电台和北斗通讯电台通过导线相连，电池为数字电台、图传电台和北斗通讯电台提供工作电源；

优选的，在通讯设备和电池的连接线上设置继电开关，继电开关初始状态为常闭；

当所述控制台的通讯接口与机器人的数据接口有线连接时，控制器识别出机器人处于有线控制状态，控制器发送指令驱动继电开关为断开状态，数字电台、图传电台和北斗通讯电台失去电源停止工作，即控制器闭锁控制台中数字电台、图传电台和北斗通讯电台的无线通讯功能，同时控制器直接闭锁5G通讯功能，只通过通讯接口与机器人交互信息，实现对机器人的就地控制；

当所述控制台的通讯接口与机器人的数据接口全部分离时，控制器识别出机器人需要转为无线控制状态，控制器发送指令驱动继电开关为闭合状态，数字电台、图传电台和北斗通讯电台接通电源恢复工作，同时控制器解锁5G通讯功能，即控制器在激活控制台的无线通讯功能后，控制台与机器人通讯方式转为无线通讯，控制器经由通讯设备与机器人交互信息，实现对机器人的远程遥控。

优选的，所述通讯接口设置多个网口，多个串口和多个并口，能与机器人的数据接口实现有线连接，控制台与单个机器人相连时只需要在“网口、串口或并口”中选择一种方式连接即可实现有线通讯；

当控制台的网口功能正常，并且机器人具备通讯网口时，控制台可通过网线与机器人相连；

当控制台的串口功能正常，并且机器人具备通讯串口时，控制台可通过串口线与机器人相连；

当控制台的并口功能正常，并且机器人具备通讯并口时，控制台可通过并口线与机器人相连；

当控制器闭锁控制台的无线通讯功能时，控制器将控制台的指令信息打包，然后经由通讯接口的网口、串口或并口，将指令信息转发给机器人的控制系统；控制台通过网口、串口或并口接收机器人的状态信息。

当控制器激活控制台的无线通讯功能时，控制器将控制台的指令信息打包发送给通讯设备，通讯设备将指令信息转发给机器人的通信系统。

优选的，当控制台与机器人间的有线通讯通道和无线通讯通道同时工作正常时，控制器优先读取有线通讯通道的数据包而闭锁无线通讯通道的数据包。

优选的，所述操作界面作为控制台的人机交互界面，包括摇杆、键盘、触摸屏、监视屏和开关键；所述控制器接收操作界面中“摇杆、键盘、触摸屏和开关键”的指令信号，并将指令信号转发给机器人，机器人将根据指令信号进行动作；当控制器接收到机器人的状态信息时，控制器将机器人的状态信息显示在监视屏上；所述摇杆包括方向摇杆和油门摇杆。

优选的，所述电池为可充电电池，所述控制台还包括充电器，充电器安装于充电接口和电池之间，所述充电接口与充电器输入端有线连接,充电器的输出端与电池相连，充电接口接受外界交流电源后经由充电器给电池充电，其中充电器将交流电转化为电池充电所需的直流电源。

优选的，当所述充电接口与机器人的电源线连接时，所述控制台通过充电接口接收机器人的交流电源，实现对电池的充电；当所述充电接口与电网的电源线连接时，所述控制台通过充电接口接收电网交流电源，实现对电池的充电。

优选的，所述控制台还包括指示灯，指示灯安装于控制台顶部，指示灯接收控制器的驱动指令；

当所述控制台的通讯接口与机器人的数据接口连接时，控制器驱动指示灯为绿色常亮；

当所述控制台的通讯接口与机器人的数据接口分离后，控制台与机器人无线通讯正常，则控制器驱动指示灯为绿色闪烁；

当所述控制台的通讯接口与机器人的数据接口分离后，控制台与机器人无线通讯信号弱，则控制器驱动指示灯为红色闪烁；

当所述控制台的通讯接口与机器人的数据接口分离后，控制台与机器人无线通讯信号中断，则控制器驱动指示灯为红色常亮。

优选的，所述机器人包括无人车、无人船、无人坦克或两栖无人船等可载人的大型机器实体，所述控制台安装于机器人的驾驶室。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种用于机器人监控的可分离的控制台，在控制台上同时设置有线通讯接口和无线通讯设备，使其具备与机器人有线通讯和无线通讯的两种模式，实现单个控制台在不同地点对同一机器人不同监控模式，极大降低机器人监控系统的硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于机器人监控的可分离的控制台中控制台与机器人有线连接时结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种用于机器人监控的可分离的控制台中通讯接口和通讯设备结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的一种用于机器人监控的可分离的控制器中通讯设备与电源连接结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的一种用于机器人监控的可分离的控制器中通讯接口安装示意图。

图5为本实用新型实施例提供的一种用于机器人监控的可分离的控制台中操作界面结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的一种用于机器人监控的可分离的控制台中控制台与机器人无线通讯时结构示意图。

图中：1，控制台；2，通讯接口；3，通讯设备；4，控制器；5，充电接口；6，充电器；7，电池；8，操作界面；9，指示灯；10，继电开关；21，网口；22，串口；23，并口；31，数字电台；32，图传电台；33，北斗通讯电台；34，5G通讯网卡；35，电台天线；81，方向摇杆；82，油门摇杆；83，监视屏；84，触摸屏；85，开关键，86，键盘；201，RJ45接口；202，COM通信串口；203，RS232通信串口；204，RS485通信串口；205，RS422通信串口；206，TTL通信串口；207，EPP通信并口；208，ECP通信并口；209，LPT通信并口；210，IDE通信并口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本实用新型。

如图1～6所示，本实用新型实施例提供了一种用于机器人监控的可分离的控制台1，所述控制台1包括通讯接口2、通讯设备3、充电接口5、操作界面8、控制器4和电池7；

所述操作界面8覆盖在控制台1的顶部；所述通讯接口2设置在控制台1的上部侧边，所述充电接口5设置在控制台1顶部左上侧；所述控制器4和电池7设置在控制台1的内部；

所述控制器4分别与通讯接口2、通讯设备3和操作界面8通过信号线相连，控制器4接收通讯接口2、通讯设备3和操作界面8的信息。

本实施例中，所述电池7输出电压为12V，所述电池7与控制器4通过电源线相连，电池7为控制器4提供工作电源；所述电池7为操作界面8中用电设备提供工作电源。

本实施例中，如图2所示，所述通讯设备3包括5G通讯网卡34，5G通讯网卡34插接在控制器4中，使控制台1具备5G通讯功能；

所述通讯设备3还包括数字电台31及其电台天线35、图传电台32及其电台天线35和北斗通讯电台33及其电台天线35；数字电台31安装于控制台1的内部，其电台天线35安装于控制台1的顶部；图传电台32安装于控制台1的内部，其电台天线35安装于控制台1的顶部；北斗通讯电台33安装于控制台1的内部，其电台天线35安装于控制台1的顶部，北斗通讯电台33为控制台1与机器人间提供冗余通讯通道，可进行小量数据信息交互；

所述电池7与数字电台31、图传电台32和北斗通讯电台33通过导线相连，电池7为数字电台31、图传电台32和北斗通讯电台33提供工作电源。

本实施例中，如图3所示，在通讯设备3和电池7的连接线上设置继电开关10，继电开关10初始状态为常闭；

当所述控制台1的通讯接口2与机器人的数据接口有线连接时，控制器4识别出机器人处于有线控制状态，控制器4发送指令驱动继电开关10为断开状态，数字电台31、图传电台32和北斗通讯电台33失去电源停止工作，即控制器4闭锁控制台1中数字电台31、图传电台32和北斗通讯电台33的无线通讯功能，并通过不读取5G通讯网卡34的数据包来直接闭锁5G通讯功能，只通过通讯接口2与机器人交互信息，实现对机器人的就地控制；

当所述控制台1的通讯接口2与机器人的数据接口全部分离时，控制器4识别出机器人需要转为无线控制状态，控制器4发送指令驱动继电开关10为闭合状态，数字电台31、图传电台32和北斗通讯电台33接通电源恢复工作，同时控制器4读取5G通讯网卡34的数据包来解锁5G通讯功能，即控制器4在激活控制台1的无线通讯功能后，控制台1与机器人通讯方式转为无线通讯，控制器4经由通讯设备3与机器人交互信息，此时控制器4将控制台1的指令信息打包发送给通讯设备3，通讯设备3将指令信息转发给机器人的通信系统，实现对机器人的远程遥控；

具体为当机器人的通讯系统中安装有与控制台1配套的数字电台时，控制台1的指令信息通过数字电台31以无线通讯的模式发送给机器人的通讯系统；控制台1通过数字电台31接收机器人的状态信息；此时通讯距离小于10km，适用于短距离无线遥控；

具体为当机器人的通讯系统中安装有与控制台1配套的图传电台时，控制台1的指令信息还可以通过图传电台32以无线通讯的模式发送给机器人的通讯系统，控制台1通过图传电台32接收机器人视频/语音信息；此时通讯距离小于50km，适应于中距离无线遥控；

具体为当机器人的通讯系统中安装有5G通讯网卡时，控制台1的指令信息还可以通过5G网络传输给机器人的通讯系统，控制台1通过5G通讯网卡34接收机器人的状态信息；此时通讯距离根据实验地5G通讯基站情况而定，适应于5G通讯基站充足，5G通讯稳定的区域；

具体为当机器人的通讯系统中安装有与控制台1配套的北斗通讯电台时，控制台1的指令信息还可以通过北斗通讯电台33以无线通讯的模式发送给机器人的通讯系统，控制台1通过北斗通讯电台33接收机器人的状态信息；此时通讯范围为全球通讯，适应于远距离无线遥控；

以上四种无线通讯方式中，图传电台32保持启动状态，优先将机器人的视频/语音信息回传到控制台1；当“数字电台31、图传电台32、5G通讯和北斗通讯电台33”四种通讯方式全部或部分稳定时，针对将控制台1的指令信息传输给机器人的通讯系统和将机器人状态信息传送给控制台1的需求，数字电台31通讯优选级最高，图传电台32优选级为第二，5G通讯网卡34优选级第三，北斗通讯电台33优选级为第四。

本实施例中，如图4所示，所述通讯接口2设置1个网口21、5个串口22和4个并口23，分两排均匀安装于控制台1的上部侧边，其中网口21采用RJ45接口201，串口22可采用COM通信串口202、RS232通信串口203、RS485通信串口204、RS422通信串口205和TTL通信串口206各一个。并口23可采用EPP通信并口207、ECP通信并口208、LPT通信并口209和IDE通信并口210各一个，控制台1的网口21能与机器人中对应通讯网口通过网口线连接，控制台1的串口22能与机器人中对应通讯串口通过串口线连接，控制台1的并口23能与机器人中对应通讯并口通过并口线连接；控制台1与单个机器人有线相连时只需要在网口21、串口22或并口23中选择一种方式连接，而无需同时把所有通讯接口2连上；

如果控制台1的网口21功能正常，并且机器人的控制系统具备通讯网口时，控制台1可通过网线与机器人相连，此时优选采用网口通讯模式；或者当控制台1的串口22功能正常，并且机器人的控制系统具备通讯串口时，控制台1可通过串口线与机器人相连；或者当控制台1的并口23功能正常，并且机器人具备通讯并口时，通过串口线连接控制台1与机器人；以上三种接线方式全部或部分同时存在时，网口21通讯优选级最高，串口22通讯优选级第二，并口23通讯优选级最低；

当控制器4闭锁控制台1的无线通讯功能时，控制器4将控制台1的指令信息打包处理，然后经由通讯接口2的网口21、串口22或并口23，将指令信息转发给机器人的控制系统；控制台1通过网口21、串口22或并口23接收机器人的状态信息。

本实施例中，当控制台1与机器人间的有线通讯通道和无线通讯通道同时工作正常时，控制器1优先读取有线通讯通道的数据包而闭锁无线通讯通道的数据包。

本实施例中，如图5所示，所述操作界面8作为控制台1的人机交互界面，操作界面8包括摇杆、键盘86、触摸屏84、监视屏83和开关键85；摇杆安装于操作界面8下部两侧，左侧为方向摇杆81，右侧为油门摇杆82，键盘86安装于两个摇杆中间，便于操作员输入文字指令，触摸屏84安装于操作界面8上部中间，监视屏83铰接于操作界面8的上部边沿；所述控制器4接收操作界面8中“摇杆、键盘86、触摸屏84和开关键85”的指令信号，并将指令信号转发给机器人，机器人根据指令信号进行动作；当控制器4接收到机器人的状态信息时，控制器4将机器人的状态信息显示在监视屏83上；键盘86、触摸屏84和监视屏83由电池7提供电源。

在本实施例中，如图2所示，所述电池7为可充电电池，控制台1中并列设置4节12V/20A的蓄电池7;所述控制台1还设置有充电器6，所述充电接口5与充电器6的输入端有线连接,充电器6的输出端与电池7相连，充电接口5接受外界交流电源后经由充电器6给电池7充电，充电器6将交流电转化为电池7充电所需的直流电源。

所述充电器6能将100～240伏交流电转化为12伏直流电，充电器6通过电源线与电池7连接，为电池7充电。

在本实施例中，当所述充电接口5与机器人的电源线连接时，充电接口5接收机器人的交流电源，实现对电池7的充电；当所述充电接口5与电网的电源线连接时，充电接口5接收电网交流电源，实现对电池7的充电。

在本实施例中，所述控制台1还设置有LED型指示灯9，指示灯9安装于控制台1顶部，指示灯9接收控制器4的驱动指令，能提示控制台1的工作模式状态；

当所述控制台1的通讯接口2与机器人的数据接口有线连接时，控制器4驱动指示灯9为绿色常亮；

当所述控制台1的通讯接口2与机器人的数据接口分离后，控制台1与机器人无线通讯正常时，控制器4驱动指示灯9为绿色闪烁，闪烁频率为1Hz；

当所述控制台1的通讯接口2与机器人的数据接口分离后，控制台1与机器人无线通讯信号弱时，控制器4驱动指示灯9为红色闪烁，闪烁频率为1Hz；

当所述控制台1的通讯接口2与机器人的数据接口分离后，控制台1与机器人无线通讯信号中断超过2s，控制器4驱动指示灯9为红色常亮。

在本实施例中，如图6所示，采用无人船为可载人的机器人，此外还可以选用无人车、无人坦克和两栖无人船作为本实用新型中可载人的机器人；如图1所示，其中控制台1安装于无人船的驾驶室，将控制台1的通讯接口2与无人船的数据接口相连就能实现机器人的就地控制；如图6所示，其中控制台1的通讯接口2与机器人的数据接口间的数据线被拔掉，控制台1被搬离无人船，无人船进入无人驾驶模式，可实现对机器人的远程遥控。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。