机器人的控制系统，控制方法及电子设备与流程

本申请涉及机器人领域，具体而言，涉及一种机器人的控制系统，控制方法及电子设备。

背景技术：

1、外骨骼机器人从穿戴者需求出发，通过传感器检测穿戴者有无行走趋势，判断是否需要助力，从而可以实现有效、实时助力。然而，相关技术中的机器人控制系统的通讯协议(例如，rs232、rs485等)线路比较复杂，连线较多，系统稳定性低，尤其对于外骨骼机器人而言，其外骨骼机器人的关节较多，不同的关节处有时需要设置多个伺服驱动器控制多个伺服电机，才能完成一个较复杂的动作，而如果控制线路过于复杂，连线较多，则会非常影响外骨骼机器人的实际使用性能，使其实际作用和使用性能大打折扣。

2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种机器人的控制系统，控制方法及电子设备，以至少解决由于相关技术中机器人的控制线路比较复杂，连线较多，造成的系统稳定性较低，影响外骨骼机器人的实际使用性能的技术问题。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种机器人的控制系统，包括：控制器，与控制器局域网can总线分析仪连接，用于通过总线分析仪接收机器人的状态信息，并根据状态信息生成机器人的控制指令，其中，控制指令携带有机器人待控制的关节的第一标识信息；伺服驱动器，通过can总线与can总线分析仪连接，用于根据控制指令驱动伺服电机控制机器人的关节进行运动；can总线分析仪，用于通过can总线广播控制指令，将控制指令下发至与第一标识信息存在预定映射关系的第二标识信息所指示的目标伺服驱动器；其中，目标伺服驱动器，用于根据控制指令驱动伺服电机控制机器人的目标关节进行运动。

3、可选地，can总线分析仪，还用于每间隔预定周期通过can总线向伺服驱动器广播控制指令，接收各个伺服驱动器返回的响应指令，确定响应指令中携带的第二标识信息与第一标识信息匹配成功的目标响应指令，以及确定向can总线分析仪返回目标响应指令的伺服驱动器为目标伺服驱动器。

4、可选地，can总线分析仪，还用于在接收到的目标响应指令为多个的情况下，获取各个目标伺服驱动器的目标响应指令携带的时间戳，并根据时间戳的大小确定每个目标伺服驱动器接收控制指令的优先级，并根据优先级依次向目标驱动器发送控制指令。

5、可选地，can总线分析仪，还用于每间隔预定周期通过can总线向伺服驱动器广播控制指令，伺服驱动器还用于将接收到第一标识信息与自身对应的第二标识信息进行比对，并两者满足预定映射关系时执行控制指令。

6、可选地，控制系统还包括：扭矩传感器，与伺服驱动器连接，用于将检测到的伺服电机的扭矩大小，通过伺服驱动器模拟量输入口上传至can总线分析仪；can总线分析仪，还用于将扭矩大小上传至控制器。

7、可选地，can总线分析仪，还用于检测can总线可用的带宽，并在带宽小于预设阈值的情况下，确定各个节点设备待发送报文的优先级，并将优先级编码在报文id中，其中，报文id的值越小，报文的优先级越高。

8、可选地，还包括：显示器，与控制器建立有通信连接，其中，显示器连接输入设备，用于接收目标对象输入的操作指令，控制器用于将操作指令所指示的运动参数按照can总线通信协议进行封装生成数据包，将数据包发送至can总线分析仪。

9、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种机器人的控制方法，包括：can总线分析仪接收机器人的状态信息；将状态信息上传至控制器，接收控制器根据状态信息生成机器人的控制指令，其中，控制指令携带有机器人待控制的关节的第一标识信息；通过can总线向伺服驱动器广播控制指令，将控制指令下发至与第一标识信息存在预定映射关系的第二标识信息对应的目标伺服驱动器；其中，目标伺服驱动器，用于根据控制指令驱动伺服电机控制机器人的目标关节进行运动。

10、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种机器人的控制装置，包括：接收模块，用于接收机器人的状态信息；生成模块，将状态信息上传至控制器，接收控制器根据状态信息生成机器人的控制指令，其中，控制指令携带有机器人待控制的关节的第一标识信息；控制模块，用于通过can总线向伺服驱动器广播控制指令，将控制指令下发至与第一标识信息存在预定映射关系的第二标识信息对应的目标伺服驱动器；其中，目标伺服驱动器，用于根据控制指令驱动伺服电机控制机器人的目标关节进行运动。

11、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种机器人，包括：机器人本体，机器人本体设置有多个伺服驱动器；以及任意一种的控制系统。

12、可选地，在机器人本体的单一关节处设置的伺服驱动器有多个的情况下，关节与伺服驱动器的预定映射关系为一对多的对应关系，以用于基于多个伺服驱动器控制同一关节的运动。

13、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行机器人的控制方法。

14、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置为执行指令，以实现机器人的控制方法。

15、在本申请实施例中，采用can总线通信的方式，利用了can总线自身连线少，结构清晰，实时性和可靠性较高的特点，通过控制器，与控制器局域网can总线分析仪连接，用于通过总线分析仪接收机器人的状态信息，并根据状态信息生成机器人的控制指令，其中，控制指令携带有机器人待控制的关节的第一标识信息；伺服驱动器，机器人的每个关节处设置有至少一个伺服驱动器；can总线分析仪，通过can总线与伺服驱动器连接，用于对控制指令进行广播，将控制指令下发至与第一标识信息存在预定映射关系的第二标识信息对应的目标伺服驱动器；其中，目标伺服驱动器，用于根据控制指令驱动伺服电机控制机器人的目标关节进行运动，达到了减少控制线路的复杂度，提高系统稳定性的技术效果，进而解决了由于相关技术中机器人的控制线路比较复杂，连线较多，造成的系统稳定性较低，影响外骨骼机器人的实际使用性能技术问题。

技术特征：

1.一种机器人的控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述can总线分析仪，还用于每间隔预定周期通过can总线向所述伺服驱动器广播所述控制指令，接收各个伺服驱动器返回的响应指令，确定所述响应指令中携带的所述第二标识信息与所述第一标识信息匹配成功的目标响应指令，以及确定向所述can总线分析仪返回所述目标响应指令的伺服驱动器为所述目标伺服驱动器。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述can总线分析仪，还用于在接收到的目标响应指令为多个的情况下，获取各个目标伺服驱动器的所述目标响应指令携带的时间戳，并根据所述时间戳的大小确定每个目标伺服驱动器接收所述控制指令的优先级，并根据所述优先级依次向所述目标驱动器发送所述控制指令。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述can总线分析仪，还用于每间隔预定周期通过can总线向所述伺服驱动器广播所述控制指令，所述伺服驱动器还用于将所述接收到所述第一标识信息与自身对应的第二标识信息进行比对，并两者满足预定映射关系时执行所述控制指令。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：扭矩传感器，与所述伺服驱动器连接，用于将检测到的所述伺服电机的扭矩大小，通过所述伺服驱动器模拟量输入口上传至所述can总线分析仪；所述can总线分析仪，还用于将所述扭矩大小上传至所述控制器。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述can总线分析仪，还用于检测can总线可用的带宽，并在所述带宽小于预设阈值的情况下，确定各个节点设备待发送报文的优先级，并将所述优先级编码在报文id中，其中，所述报文id的值越小，所述报文的优先级越高。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：显示器，与所述控制器建立有通信连接，其中，所述显示器连接输入设备，用于接收目标对象输入的操作指令，所述控制器用于将操作指令所指示的运动参数按照can总线通信协议进行封装生成数据包，将所述数据包发送至所述can总线分析仪。

8.一种机器人的控制方法，其特征在于，包括：

9.一种机器人的控制装置，其特征在于，包括：

10.一种机器人，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的机器人，其特征在于，在所述机器人本体的单一关节处设置的伺服驱动器有多个的情况下，所述关节与所述伺服驱动器的预定映射关系为一对多的对应关系，以用于基于多个伺服驱动器控制同一关节的运动。

技术总结
本申请公开了一种机器人的控制系统，控制方法及电子设备。其中，该控制系统包括：控制器，与控制器局域网CAN总线分析仪连接，用于通过总线分析仪接收机器人的状态信息，并根据状态信息生成机器人的控制指令，其中，控制指令携带有机器人待控制的关节的第一标识信息；伺服驱动器，通过CAN总线与CAN总线分析仪连接，用于根据控制指令驱动伺服电机控制机器人的关节进行运动；CAN总线分析仪，用于通过CAN总线广播控制指令，将控制指令下发至与第一标识信息存在预定映射关系的第二标识信息所指示的目标伺服驱动器。本申请解决了由于相关技术中机器人的控制线路比较复杂，连线较多，造成的系统稳定性较低，影响外骨骼机器人的实际使用性能的技术问题。

技术研发人员：程宁,万文洁
受保护的技术使用者：珠海格力智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13