本发明涉及机器人控制的技术领域,尤其涉及模块化驱动器电气系统、组合方法和伺服驱控系统。
背景技术:
驱动器是一种用于输出脉冲信号,直接驱动控制电机的设备。现有技术中的机器人往往有不同的轴数量,例如scar机器人具有三轴,协作机器人往往具有六轴。对于不同轴数量的机器人,需要设计不同的驱动器,因此同一厂家也需要推出很多种类的驱动器以满足市场需求,不仅对于厂家而言有着较高的研发和生产成本,对于用户而言也需要根据自己的需要仔细挑选对应的驱动器,使得整个机器人的研发、应用成本都增加。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供模块化驱动器电气系统、组合方法和伺服驱控系统,旨在解决现有技术中的驱动器种类多且适用性窄,导致机器人研发应用成本高的问题。
本发明是这样实现的,模块化驱动器电气系统,用于驱动特定数量电机,包括多个用于驱动控制电机的驱动电路模组和用于供电的电源模组;
根据所述电机的数量,选取对应数量的所述驱动电路模组,与所述电源模组相互电连接后构成所述模块化驱动器电气系统。
进一步地,还包括可供所述数量的所述驱动电路模组置入安装的固定结构。
进一步地,所述固定结构包括多个相互固定且能够拆卸的基座,各所述基座可供一所述驱动电路模组安装固定。
进一步地,各所述驱动电路模组上设有用于通信的通信模块。
进一步地,所述电源模组包括控制模块,所述控制模块规划输出功率并控制是否对特定所述驱动电路模组进行供电。
进一步地,所述电源模组包括控制部和多个可拆卸的扩展部,各所述扩展部用于向一所述驱动电路模组供电。
进一步地,还包括壳体,所需数量的所述驱动电路模组与所述电源模组安装固定于所述壳体内。
进一步地,所述壳体上开设有用于电连接的多个接口,所述壳体内固定有多组连接线,所述连接线一端连接至各所述接口,另一端延伸至供所述驱动电路模组安装的部位。
本发明还提供了组合方法,提供多个用于驱动控制电机的驱动电路模组和用于供电的电源模组,所述组合方法包括:
根据需要驱动的电机数量和所述驱动电路模组性能确定所述驱动电路模组的所需数量,将所需数量的所述驱动电路模组和所述电源模组对应相互电连接。
本发明还提供了伺服驱控系统,包括控制器、具有多个电机的执行端以及上述的模块化驱动器电气系统,所述模块化驱动器电气系统连接在所述控制器和所述执行端之间。
与现有技术相比,本发明中提供的模块化驱动器电气系统、组合方法和伺服驱控系统,能够根据用户在使用时的实际需要自由组合驱动电路模组的数量,构成满足要求的驱动器,减少了零件数量,具有较广的适用性。对于厂商而言,无需针对不同轴数量的机器人开发不同类型的驱动器,降低了相关的开发和生产成本。对于用户而言,也无需研究各种驱动器的性能,只需要根据需要自行购买组合即可,也降低了购买者的学习和采购的成本。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的模块化驱动器电气系统的整体结构示意图;
图2为本发明实施例二提供的基座结构示意图;
图3为本发明实施例三提供的支撑架结构示意图;
图4为本发明实施例三提供的组合驱动电路模组结构示意图;
图5为本发明实施例四提供模块化驱动器电气系统的整体结构示意图;
图6为本发明实施例五提供模块化驱动器电气系统的整体结构示意图;
图7和图8为本发明实施例五提供的电源模组的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。
实施例一:
如图1所示,本实施例提供模块化驱动器电气系统,包括一个或多个驱动电路模组2和电源模组31。其中,驱动电路模组2包括相关的电学结构,根据不同的电路设计能够提供单轴或多轴的轴控功能,也即驱动控制一个或多个电机。根据驱动电机的数量,将所需数量的驱动电路模组2相互电连接后,再与电源模组31电连接即可构成驱动器的电路部分,也即模块化驱动器电气系统。
例如,需要模块式驱动器能够控制三轴机器人,每个驱动电路模组2能够驱动两台电机。此时,驱动电路模组2的所需数量为两个,将二者相互电连接,然后再接入电源模块,即可组成适于三轴机器人控制的驱动器。相似地,如果需要控制六轴机器人,驱动电路模组2的所需数量为三个(也即图1所示方案),即可构成满足要求的驱动器。容易理解的是,如果仅需要对单个电机进行控制,也可以只选择一个驱动电路模组2。
本实施例中的模块化驱动器电气系统采用模块式的结构,将现有技术中集成在一起的电路和电源部分相互独立,成为两个独立的结构,并且驱动电路模组2作为驱动的基本电路,能够单独使用,也可以多个共同使用,统一由电源模组31进行供电。用户在使用时根据自己实际需要,购买指定数量的驱动电路模组2,配合电源模组31构建适宜驱动器的电气部分。对于厂商而言,无需针对不同轴数量的机器人开发不同类型的驱动器,降低了相关的开发和生产成本。对于用户而言,也无需研究各种驱动器的性能,只需要根据需要自行购买组合即可,也降低了购买者的学习和采购的成本。
因此,采用了本实施例中的模块化驱动器电气系统,能够在机器人开发过程中的上游和下游节约成本,从而最终降低了机器人的应用和开发成本,提高了性价比。
本实施例中还提供了组合方法,提供多个用于驱动控制电机的驱动电路模组2和用于供电的电源模组31,组合方法具体包括:
根据需要驱动的电机数量和驱动电路模组2性能确定驱动电路模组2的所需数量,将所需数量的驱动电路模组2和电源模组31对应相互电连接。
采用本实施例中组合方法,能够根据需要驱动的电机数量改变驱动器的电学结构,以适应不同的驱动需要,能够以一套电学系统应对不同的电机驱动需要,具有较广的适用性,降低了机器人的研发应用成本。
例如,驱动电路模组2被设计为能够驱动两个电机,需要驱动的电机数量为5个,则驱动电路模组2的所需数量为3。
例如,驱动电路模组2被设计为能够驱动单个电机,需要驱动的电机数量为4个,则驱动电路模组2的所需数量为4。
例如,驱动电路模组2被设计为能够驱动三个电机,需要驱动的电机数量为6个,则驱动电路模组2的所需数量为2。
本实施例中还提供了伺服系统,包括具有一个或多个电机的执行端、控制器以及上述的模块化驱动器电气系统,构建完成的模块化驱动器电气系统连接在控制器和执行端之间,起到驱动器的作用。本实施例中的伺服系统,能够根据具体的需要,选择合适的电机数量和驱动电路模组2数量,具有较低的开发、生产成本,适用性广。
实施例二:
如图1至图3所示,本实施例与实施例一相比,模块化驱动器电气系统还包括可供多个驱动电路模组2安装的固定结构1,固定结构1能够将各驱动电路模组2进行安装固定,保持稳定的结构基础。用户确定驱动电路模组2数量后,安装固定至固定结构1上即可构成稳定的驱动基本结构。
固定结构1可以为多种,例如提供多种安装架,其依次具有的安装位数量为:1、2、3……n,确定驱动电路模组2的数量后,选择具有对应数量安装位的安装架进行安装固定,或者直接通过支撑柱、紧固架等结构将各驱动电路模组2进行固定。具体地,本实施例中的固定结构1为支撑架1,其包括多个基座11,每个基座11包括一个安装位,基座11与基座11之间通过可拆卸结构相互固定,拆卸固定结构1后即可拆下相关的基座11。图1中所示为采用3个基座11的方案。
确定驱动电路模组2的数量后,选择对应数量的基座11,将多个基座11之间相互固定构成支撑架1。将各个驱动电路模组2对应安装固定至各基座11内即可。由于支撑架1也采用了模块化的思想,减少了零件类型,也能起到降低成本的作用,而且后续如果需要改变驱动电路模组2的数量,对应拆下或者装上基座11即可,无需替换整个支撑架1。容易理解的是,如果只有一个基座11,该基座11即相当于固定结构1。可拆卸结构的具体可采用多种结构实现,例如在基座11上、下端各设置外凸的安装台,然后通过螺栓、卡接件等将对应的安装台安装紧固。
容易理解的是,在其他的实施例中,固定结构1可以有多种实现,例如提供纵向的固定板,提供多个安装孔位,驱动电路模组2通过螺栓等结构安装至固定板上合适的位置;或者提供外壳,在外壳上设置可供驱动电路模组2固定安装的安装位等,起到固定多个驱动电路模组2,提供稳定结构基础即可。
优选的,基座11具有有可供驱动电路模组2置入安装的凹腔111,凹腔111各侧壁112构成支撑结构,使得基座11叠放的状态下避免压伤驱动电路模组2。侧壁112不仅在纵向上能够支撑避免驱动电路模组2被压坏,而且在横向上也能起到一定的保护作用。在其他的实施例中,基座11和支撑结构也可以为其他结构,例如基座11为平板结构,支撑结构为竖直安装在基座11上的多个圆柱,由多个圆柱提供纵向的支撑。或者设置网状的结构,将驱动电路模组2置入网状结构内进行固定,网状结构可以包括纵、横、倾斜布置的硬质或软质连接件,外部设置硬质结构确定网状结构的空间稳定性。
优选的,在侧壁112的上端设有第一支撑部1121,在基座11底部设有第二支撑部113。当多个驱动模组1层叠放置时,相邻的驱动模组之间第一支撑部1121和第二支撑部113相互紧贴,以面接触的方式提供支撑,提高结构稳定性。
侧壁112的顶部向外侧延伸构成第一支撑部1121,基座11底部向外侧延伸设有多个凸块112,各凸块112构成第二支撑部113。
优选的,本实施例中的基座11由一整块板状的金属片弯折、裁切一体成型,其两端向上弯折形成侧壁112,中部构成凹腔111。侧壁112的顶端向外侧弯折即构成第一支撑部1121。凸块112由基座11底端裁切形成,其轮廓由侧壁112上裁切形成,其一端连接于凹腔111的底部,在两端弯折时不随之弯折,保留与底部方向一致,成型后构成水平向外延伸的凸块112。
由于电路板为平面结构,其面积决定了最多能够容纳的电器元件数量,也即限制其功能,本实施中的驱动电路模组2包括多层电路板,这种将电路板分层的方式主要在减少平面面积,充分利用纵向空间,达到提高空间利用率的目的。
在驱动电路模组2上安装有散热结构,散热结构可以为多个,分别安装于各个电路板上。在本实施例中,散热结构安装安装在一块电路板上,为了便于叙述,将安装有散热结构的电路板定义为第一电路板21,设计时可根据散热的需要,将散热需求较大的电路元器件安装至第一电路板21,通过散热结构辅助散热。本实施例中的驱动电路模组2包括第一电路板21和第二电路板22,其中第二电路板22的宽度较窄,因此散热结构安装于第一电路板21上,并且延伸至第二电路板22的一侧。
在本实施例中,驱动模组的各个部分具有一定的尺寸关系。如图3所示,为了便于叙述,设:第一电路板21与基座11底部的距离为a,散热结构上端与基座11底部之间的距离为b,支撑结构上端与基座11底部的距离为c,则有0<a,且a+b≥c。满足上述的尺寸关系后,层叠放置的两相邻驱动模组具有以下结构特点:下方驱动模组内,由于其散热结构上端高度超过侧壁112,使得散热结构上端面与上方驱动模组的基座11下端接触,能够将热量传递至上方的基座11,增加了散热面积,继而增加了散热效率。上方的驱动模组内,由于a>0,可知第一电路板21与其基座11并未直接接触,能够避免热量从基座11传递至其第一电路板21,容易理解的是,上方其第一电路板21通过其散热结构与更上方的基座11配合进行散热。可以看出由于特殊的尺寸关系,层叠设置的多个驱动模组具有更大的散热面积,不仅不会相互影响,反而能够提升散热效率。
容易理解的是,电路板往往具有一定的弹性,因此当a+b略大于c时,安装后通过第一电路板21的弹性变形能提供一定的预压力,使得散热结构上端能够紧紧的抵接于基座11下端面,二者接触面充分接触从而实现较佳的热交换速率。在其他的实施例中,如果具有较高的装配精度,也可以a+b等于c,刚好实现二者接触面的充分接触。
实施例三
如图5所示,本实施例与实施例一相比,模块化驱动器电气系统还包括可供多个驱动电路模组2安装的支撑架1,支撑架1包括多个安装位,每个安装位可供驱动电源模组31安装固定。在各安装位上设有用于向驱动电路模组2供电的辅助供电结构311,各辅助供电结构311电连接于电源模组31。
电源模组31用于接入外部电源,输送至辅助供电结构311后向驱动电路模组2输出电压,多个辅助供电结构311和电源模组31共同构成供电系统,向多个驱动电路模组2组成的电学结构进行供电。由于安装位与驱动电路模组2对应,也即辅助供电结构311与驱动电路模组2相对应,使得整个供电系统具有一定的客制化,能够根据驱动电路模组2的数量调整其实际结构,适应不同数量驱动电路模组2的供电需求。
例如,需要控制三轴机器人,每个驱动电路模组2能够驱动两台电机,也即驱动电路模组2的所需数量为两个,将二者相互电连接、安装至支撑架1上,并且电连接至辅助供电结构311,即可组成适于三轴机器人控制的驱动器。相似地,如果需要控制六轴机器人,驱动电路模组2的所需数量为三个,对应调整电源模块的功率,即可构成满足要求的驱动器。容易理解的是,如果仅需要对单个电机进行控制,也可以只选择一个驱动电路模组2。
本实施例中的模块化驱动器电气系统,统一由电源模组31进行供电。而电源模块配合辅助供电结构311使得整个供电系统能够能够调整以适应不同数量的驱动电路模组2。用户在使用时根据自己实际需要,购买指定数量的驱动电路模组2,即可构建适宜驱动器的电气部分。对于厂商而言,无需针对不同轴数量的机器人开发不同类型的驱动器,降低了相关的开发和生产成本。对于用户而言,也无需研究各种驱动器的性能,只需要根据需要自行购买组合即可,也降低了购买者的学习和采购的成本。
因此,采用了本实施例中的可变供电式驱动器组件,能够在机器人开发过程中的上游和下游节约成本,从而最终降低了机器人的应用和开发成本,提高了性价比。
本实施例中的支撑架1包括多个基座11和电路结构。其中基座11与实施例二中相同,只是增加了辅助供电结构311,其余未提及结构均与实施例二相同,具体不做赘述。电路结构将多个基座11上的辅助供电结构311组成并联电路,确保每个安装位上安装的驱动电路模组2能输入相同的电压。确定驱动电路模组2的数量后,选择对应数量的基座11,将多个基座11之间相互固定,并将各个驱动电路模组2对应安装固定至各基座11内,并且电连接至辅助供电结构311即可。由于支撑架1也采用了模块化的思想,减少了零件类型,也能起到降低成本的作用,而且后续如果需要改变驱动电路模组2的数量,对应拆下或者装上基座11即可,无需替换整个支撑架1,增删基座11数量的同时也改变了辅助供电结构311的数量,相当于改变了供电系统的结构,相当于在结构和供电上同时适应不同数量的驱动电路模组2。
优选的,电路结构(未示出)包括安装于基座11上的电极和用于并联连接各电极的电连接结构。基座11安装完成后,通过电极连接于电连接结构,具体的电路结构可参见各种并联电路,此处不做赘述。
电连接结构可以为实现规划好的电线、印刷电路等,具体地,本实施例中的可变供电式驱动器组件还包括壳体4,在壳体4内设有可供支撑架11安装固定的固定部,电连接结构包括沿固定部设置的多个可供电极接触电连接的插接
位和并联连接各插接位的连接线。连接线可以理解为实际上组成并联电路的电路部分。支撑架11置入壳体43后通过对应的固定结构1与壳体43相互固定,固定完成后,基座11的电极接触插接位实现电连接,减少了结构装配的难度,在组装结构的同时完成电学部分的连接,用户无需考虑走线和电路组合等问题,进一步地降低了学习成本。
优选的,本实施例中的固定部包括沿壳体43内端面排列设置的多个定位板21,各定位板21上设有插接位。基座11的安装部抵接在定位板上21,通过螺栓等结构相互固定,并且安装部上的电极接触插接位实现电连接。另一方面,定位板21能够规划确定支撑架1在壳体4内的位置,使得在研发的过程中便于确定整个可变供电式驱动器组件的内部结构,便于优化散热通风、走线、结构强度设置等。在其他的实施例中,固定部也可以采用其他结构,例如开设横向延伸的凹槽,基座11的端部嵌入凹槽进行固定,在凹槽的内部设置相关电极。
前述的内容中,电连接结构、电极、插接位、连接线、并联电路等均为电学领域中常见、成熟的结构,因此未做详细限定和赘述,也未提供图示,本领域技术人员能够根据这些技术名次明确的了解到其对应的具体零件和组合连接方法。
由于在电源系统中需要对外接电源进行变压,在其他的实施例中,电源模组31可以仅作为接入外接电源并输出的“中转站”,在各个辅助供电结构311中进行变压。具体地,本实施例中的电源模组31内具有变压电路(未示出),其完成变压后输出合适的电压至各个辅助供电结构311,辅助供电结构311无需再进行供电,直接将接受的电压输出即可。
优选的,在电源模组31内设有用于控制各辅助供电结构311的开关模块,能够根据需要通过开关模块切断各辅助供电结构311的供电,以达到不改变硬件结构的前提下改变供电系统电源容量的目的。
更具体地,各驱动电路模组2包括通信模块24,在电源模组31内设有用于规划输出功率的控制模块。控制模块通过读取通信模块24反馈数据,获知对应的驱动电路模组2的工作情况,例如正常工作、未工作、故障等,如果出现未工作和故障等情况,控制模块通过开关模块切断对应的驱动电路模组2的供电,也即重新规划整个供电系统的运作情况。
实施例四:
本实施例与实施例三相似,在实施例一的基础上采用了另外一种电源模组32,本实施例中的电源模组32具有可变电源容量的特性。电源模组32具体包括基础部321以及一个或多个扩展部322。基础部321接入外部电源,各扩展部322电连接于基础部321并向驱动电路模组2输出电压。由于本实施例中的模块化驱动器电气系统中,驱动电路模组2的数量由实际需要驱动的电机数量所决定,而非事先确定的数量,因此同构可变电源容量的电源模组3231,适应不同数量驱动电路模组2的供电需求。
例如,需要控制三轴机器人,每个驱动电路模组2能够驱动两台电机,也即驱动电路模组2的所需数量为两个,将二者相互电连接,然后再按照两个驱动电路模组2所需要的功率调整电源模块,然后将电源模块与两个驱动电路模组2电连接,即可组成适于三轴机器人控制的驱动器。相似地,如果需要控制六轴机器人,驱动电路模组2的所需数量为三个,对应调整电源模块的功率,即可构成满足要求的驱动器。容易理解的是,如果仅需要对单个电机进行控制,也可以只选择一个驱动电路模组2。
本实施例中的模块化驱动器电气系统组件采用模块式的结构,将现有技术中集成在一起的电路和电源部分相互独立,成为两个独立的结构。其中驱动电路模组2作为驱动的基本电路,能够单独使用,也可以多个共同使用,统一由电源模组3231进行供电。而电源模块能够调整其电源容量,根据需要改变功率,以适应不同数量的驱动电路模组2。用户在使用时根据自己实际需要,购买指定数量的驱动电路模组2,并且调整电源模块的输出功率,即可构建适宜驱动器的电气部分。对于厂商而言,无需针对不同轴数量的机器人开发不同类型的驱动器,降低了相关的开发和生产成本。对于用户而言,也无需研究各种驱动器的性能,只需要根据需要自行购买组合即可,也降低了购买者的学习和采购的成本。
因此,采用了本实施例中的模块化驱动器电气系统,能够在机器人开发过程中的上游和下游节约成本,从而最终降低了机器人的应用和开发成本,提高了性价比。
在本实施例中,基础部321内具有变压电路,各扩展部322电连接于变压电路。换言之,外部电源接入基础部321后,在其内部完成全部的变压、稳流等处理,处理完成后向外输出至各个扩展部322,扩展部322再输出至对应的驱动电路模组2。在基础部321内设置相关的调节电路即可实现改变其电源容量的目的。在其他的实施例中,也可以在基础部321和各扩展部322均设有变压电路,扩展部322接入外部电源后将外部电源输出至各基础部321,也即每个扩展部322都可以作为一个独立的电源,在该技术中,直接改变扩展部322的数量,即可改变整个电源模块的电源容量。
优选的,在基础部321内设有用于控制是否向各扩展部322供电的控制模块。例如:用户组建具有三个驱动电路模组2的组合供电式驱动器组件,在实际使用中,存在相当时间内只需要两个驱动电路模组2参与工作的情况,此时有一个驱动电路模组2处于空闲状态,此时通过控制模块切断该驱动电路模组2对应的扩展部322的供电,即可在不改变硬件结构的前提下,以提高能源使用率。
控制模块的具体规划实现方式可以有多种,在本实施例中,驱动电路模组2包括通信模块24,各扩展部322内部设有与通信模块24通信判断工作状态的通信电路,通信电路连接至控制模块。通信电路与通信模块24建立通讯后,读取其反馈的工作数据,当空闲时驱动电路模组2反馈相应的工作数据,控制模块读取后即可判断可切断供电。
电源模块的硬件结构可以有多种,例如相互并排固定,然后通过外接的电源线、金属杆实现电连接等。具体地,本实施例中的基础部321具有多个可供扩展部322插入安装的扩展座323,扩展座323上设有用于与对应扩展部322电连接的电极324,插接后通过电极324实现电连接。扩展部322的底部设有可供扩展座323置入固定的安装槽3221。
优选的,基础部321包括用于将多个电极组成并联电路的电路结构,确保所有扩展部322输入的电压相同。
实施例五:
如图6至图8所示,在实施例一的基础上,本实施例中改变了电源模组32的结构,其连接于各驱动电路模组2,并设有用于获取驱动电路模组2工作状态的检测模块和用于调整各驱动电路模组2供电的控制模块。
工作状态可以包括该驱动电路模组2是否正常工作、能够驱动电机的数量、实际驱动电机的数量等等,根据其工作状态调整对该驱动电路模组2的供电,也即能够根据实际的使用状态,在不改变硬件结构的基础上调整供电,以适应不同型号、不同工作状态的自适应式驱动器的供电需要。
例如,用户在开发三轴机器人,未来预期会开发五轴机器人,选择的驱动电路模组2包括两个两轴版和一个单轴版。在前期使用时,需要对三轴机器人进行控制,换言之,并非全部驱动电路模组2参与了驱动控制的过程,而且由于驱动电路模组2的版本不同,供电需求也不同。可以规划为,一个两轴版驱动电路模组2和一个单轴版驱动电路模组2同时进行工作,此时根据获取的工作状态,切断不参与驱动的另一个两轴版驱动电路模组2的供电,并且调整单轴版驱动电路模组2的供电以适应其实际需要。或者选取两个两轴版驱动电路模组2参与工作,则切断单轴版驱动电路模组2的供电。当需要对五轴机器人进行控制时,则开放对所有三个驱动电路模组2的供电,以满足要求。
从上述的实现过程可以看出,本实施例中提供的模块化驱动器电气系统,能够在使用中调整供电策略,在保证驱控的前提下,不改变硬件结构,调整电源供电功率,避免无意义的功耗,实现高效能的向下兼容驱控数量,满足不同的驱控需要,具有一定的适用性,从而最终降低用户的成本。
在本实施例中,各驱动电路模组2包括通信模块24,通信模块24与检测模块建立通信后,能够直接反馈对应驱动电路模组2的工作状态,也即自动获取。在其他的实施例中,也可以采用被动获取的方式,在上位机端查看驱动电路模组2的工作状态,并将信息直接输入至检测模块中,以供其进行判断规划。
如图本实施例中的电源模组32包括基础部321和多个扩展部322,控制部内设有检测模块,每个扩展部322对应电连接至一驱动电路模组2,控制模块包括设置于各扩展部322内的开关模块,通过控制模块即可控制对应驱动电路模组2的供电情况。
本实施例中还提供了自适应驱动调节方法,用于驱动控制过程中调节驱动器的功率,驱动器包括多块驱动电路模组2和电源模组32,各驱动电路模组2独立实现特定数量电机的驱动控制,自适应驱动调节方法包括以下步骤:
获取各驱动电路模组2的工作状态,调整驱动电路模组2的供电。
例如对应的驱动电路模组2为单轴版,则可降低其供电电压。例如对应的驱动电路模组2未参与实际驱动,可直接将其供电切断,以适应需要。
检测各驱动电路模组2的工作状态包括:检测外部需要控制的电机数量,配置参与驱动控制的驱动电路模组2,切断闲置驱动电路模组2的供电。
可以看出,本实施例中提供的自适应驱动调节方法能够在不改变硬件的前提下调整供电策略,以满足不同结构的驱动器的供电要求。
在步骤:各驱动电路模组2包括通信模块24,获取各驱动电路模组2的工作状态中,具体包括:
与各通信模块24建立通信,读取各通信模块24的反馈信息,从而获取各驱动电路模组2的工作状态。
也即建立电学通信自动获取工作状态,自动进行规划。在其他的实施例中,也可以有操作人员检测工作状态后,手工输入至通信模块24内。
在步骤:调整驱动电路模组2的供电中,具体包括:
根据通信模块24的反馈信息,确定驱动电路模组2的功耗,基于该功耗和工作状态调整其供电。
实施例六:
如图6至图8所示,与实施例五相似,本实施例中为了便于叙述,设有n个依次排列的驱动电路模组2。
各驱动电路模组2连接于接口,独立实现特定数量电机的驱动控制。其中,各驱动电路模组2连接于接口,其能够独立实现特定数量电机的驱动控制。驱动电路模组2包含能够实现驱动控制的基本电学结构,能够独立实现特定数量电机的驱动控制,其具体电学结构为本领域常规技术,根据需要设计集成相关的元件即可,在设计时确定具体能够驱动的电机数量,例如对一个电机进行驱动控制或者对两个电机进行驱动控制,下文中为了便于叙述,以“n轴版”作为区分,其中n即为实际能够驱动的电机数量。
供电模组连接于各驱动电路模组2,并设有根据电机数量规划供电方案的控制模块和用于控制各驱动电路模组2供电的开关模块,换言之,也即实现在不改变硬件结构的基础上调整供电,以适应不同型号、不同工作状态的自规划式驱动器的供电需要。
例如,用户在开发三轴机器人,未来预期会开发五轴机器人,选择的驱动电路模组2包括两个两轴版和一个单轴版。在前期使用时,需要对三轴机器人进行控制,换言之,并非全部驱动电路模组2参与了驱动控制的过程,而且由于驱动电路模组2的版本不同,供电需求也不同。可以规划为,一个两轴版驱动电路模组2和一个单轴版驱动电路模组2同时进行工作,根据该方案切断不参与驱动的另一个两轴版驱动电路模组2的供电。还可以规划为,选取两个两轴版驱动电路模组2参与工作,根据该方案则需要切断单轴版驱动电路模组2的供电。当需要对五轴机器人进行控制时,则开放对所有三个驱动电路模组2的供电,以满足要求。
从上述的实现过程可以看出,本实施例中提供的自规划式驱动器,能够在使用中调整供电策略,在保证驱控的前提下,不改变硬件结构,调整电源供电功率,避免无意义的功耗,实现高效能的向下兼容驱控数量,满足不同的驱控需要,具有一定的适用性,从而最终降低用户的成本。
在本实施例中,各驱动电路模组2包括通信模块24,通信模块24与控制模块建立通信后,能够直接反馈对应驱动电路模组2的工作状态,也即自动获取并且精进行规划。在其他的实施例中,也可以采用被动获取的方式,在上位机端查看驱动电路模组2的工作状态,并将信息通过输入结构输入至控制模块中,以供其进行判断规划。输入结构具体可以为键盘、触摸屏等,或者由上位机通过数据线输入。
本实施例中还提供了自规划调节方法,用于驱动控制过程中调节驱动器的功率,驱动器包括n块驱动电路模组2,各驱动电路模组2能够驱动控制电机的数量为y,调节方法包括以下步骤:
获取外部连接的电机的数量为x,规划第1、第2.....第z块驱动电路模组2参与驱动控制,并且切断第z+1至第n块驱动电路模组2的供电;
其中,z数值为x/n向上取整。
例如y为2,x为5,则z应当为2.5向上取整,即3。该情况下规划的供电方案为:控制第1至第3块驱动电路模组2参与驱动控制,将剩下的驱动电路模组2供电切断。可以看出,本实施例中提供的自规划驱动调节方法能够在不改变硬件的前提下调整供电策略,以满足不同结构的驱动器的供电要求。
步骤:获取外部连接的电机的数量为x中,具体包括:
自动检测外部需要控制的电机数量。检测的方式可以为安装相关传感器读取电机数量,或者读取整个执行端的信息,获知其轴的数量。
实施例七:
如图5所示,在实施例一的基础上,本实施例还包括壳体4,壳体4将驱动电路模组2和电源模组31容纳在内部进行固定,提供结构基础。为了便于显示内部结构,图示中只显示了壳体4的一部分。
在壳体4内,驱动电路模组2和电源模组31之间固定有多组电源线(未示出),在组装时将对应的电源线插接即可完成电连接。在壳体4的设计生产设计过程中,预选将电源线的走线位置确定,提供较为优化的走线方案,用户在组合时,将驱动电路模组2和电路模组2安装至指定的位置,直接插上连接线即可,无需自行安排走向,能够避免因布线经验较少导致走线繁乱,造成电磁干扰或者影响散热等问题。
优选的,壳体4上开设有多个用于向外通信的接口,具体包括网络接口、通信接口等。在壳体4内固定有多组连接线(未示出),连接线一端直接连接至接口,另一端延伸至壳体4内供驱动电路模组2安装的部位。在壳体4的设计生产设计过程中,预选将连接线的走线位置确定,提供较为优化的走线方案,用户在组合时,将驱动电路模组2安装至指定的位置,直接插上连接线即可,无需自行安排走向,能够避免因布线经验较少导致走线繁乱,造成电磁干扰或者影响散热等问题。容易理解的是,电源线也可以按照该种方式提前布线。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。