一种高智能人型机器人四肢部分的配电系统的制作方法

本发明涉及一种智能机器人领域，尤其涉及一种高智能人型机器人四肢部分的配电系统。

背景技术：

现有的应用于智能机器人的配电系统，在对智能机器人的四肢进行供电时往往没有较好的供电调配方案，所导致的结果就是智能机器人对躯干部位中的四肢部分的控制不力，无法完成一些既定目标。

技术实现要素：

为解决上述的现有问题，现提供一种高智能人型机器人四肢部分的配电系统，用于向所述机器人的四肢部分供电，其特征在于，包括：

一主电池供电模块，所述主电池供电模块通过一第一线路与所述四肢部分连接，所述主电池供电模块用于向所述四肢部分供电，所述第一线路中设置一第一开关；

一第一分流模块，所述第一分流模块中设置一第二线路，所述第二线路与所述第一线路并联，所述第二线路上设置一电阻与一第二开关串联；

一急停控制模块，所述急停控制模块的输入端与一客户端连接，用于接收所述客户端发送的急停指令或复位指令，所述急停控制模块的输出端分别与所述第一开关、所述第二开关连接，所述急停控制模块中设置一逻辑判断电路，所述逻辑判断电路用于对所述急停指令或所述复位指令进行逻辑判断，并根据逻辑判断结果控制所述第一开关和所述第二开关的闭合/断开的状态。

优选的，还包括：

一电压均衡模块，所述电压均衡模块分别连接所述四肢部分和所述主电池供电模块，用于获取所述四肢部分的运动状况，并根据所述运动状况对所述主电池模块输出的电压进行均衡处理。

优选的，所述电压均衡模块控制所述主电池模块向所述四肢部分输出48v的电压。

优选的，所述逻辑判断电路中包括：

一锁存器，所述锁存器的输入端与所述客户端远程连接，用于获取所述客户端发送的急停指令或复位指令，进行缓存处理并输出；

一延时器，所述延时器的输入端与所述锁存器的输出端连接，用于对所述锁存器输出的所述急停指令或所述复位指令进行延时处理并输出；

一预充电模块，所述预充电模块的输入端连接所述延时器的第一输出端；

一第一运算单元，所述第一运算单元的第一输入端与所述延时器的第二输出端连接，所述第一运算单元的第二输入端与所述预充电模块的第一输出端连接，所述第一运算单元的输出端与所述第一开关连接，所述第一运算单元用于根据所述延时器和所述预充电模块输出的指令进行逻辑运算，并根据运算结果控制所述第一开关的闭合/断开的状态；

一第二运算单元，所述第二运算单元的第一输入端与所述延时器的第二输出端连接，所述第一运算单元的第二输入端与所述预充电模块的第一输出端连接，所述第二运算单元的输出端与所述第二开关连接，所述第二运算单元用于根据所述延时器和所述预充电模块输出的指令进行逻辑运算，并根据运算结果控制所述第二开关的闭合/断开的状态；。

优选的，所述主电池模块通过所述第一线路分别与所述四肢部分中的检测左臂运动的电感部件、检测右臂运动的电感部件、检测左腿运动的电感部件和检测右腿运动的电感部件连接。

优选的，所述配电系统中还包括：

一辅助供电模块；

一切换模块，所述切换模块的第一输入端分别与所述主电池模块、所述辅助供电模块连接，所述切换模块的输出端与所述智能机器人连接，所述切换模块中设置一切换电路，所述切换电路用于切换所述主电池模块、所述辅助供电模块向所述智能机器人供电。

优选的，所述切换电路中包括：

一第一切换支路，所述第一切换支路由一电感和一第一二极管串联组成，所述第一切换支路的一端连接所述主电池模块，所述第一切换支路的另一端连接所述智能机器人；

一第二切换支路，所述第二切换支路由一第二二极管组成，所述第二切换支路的一端连接所述辅助电池模块，所述第二切换支路的另一端连接所述智能机器人；

所述第一切换支路和所述第二切换支路并联组成所述切换电路。

优选的，所述配电系统中还包括：

一dcdc模块，所述dcdc模块的输入端与所述切换模块连接，所述dcdc模块的输出端与所述智能机器人连接，所述dcdc模块中设置一dcdc转换电路，所述dcdc转换电路对所述切换模块输出的电压进行电压转换处理，生成一用于智能机器人逻辑控制的电压，并输出至所述智能机器人。

优选的，所述dcdc转换电路中包括：

第一转换单元，所述第一转换单元的输入端与所述切换模块的输出端连接，所述第一转换单元的输出端与所述智能机器人连接，用于对所述切换模块的输出的电压进行电压处理，生成一用于智能机器人第一逻辑控制的电压并输出至所述智能机器人；

第二转换单元，所述第二转换单元与所述第一转换单元并联，所述第二转换单元的输入端与所述切换模块的输出端连接，所述第二转换单元的输出端与所述智能机器人连接，用于对所述切换模块的输出的电压进行电压处理，生成一用于智能机器人第二逻辑控制的电压并输出至所述智能机器人；

第三转换单元，所述第三转换单元的输入端与所述第二转换单元的输出端连接，所述第三转换单元的输出端与所述智能机器人连接，用于对所述第二转换单元的输出的电压进行电压处理，生成一用于智能机器人第三逻辑控制的电压并输出至所述智能机器人。

优选的，还包括一启动开关，所述启动开关分别与所述主电池模块、所述辅助供电模块连接，用于启动所述主电池模块和所述辅助供电模块。

优选的，所述主电池模块中包括：

多个主电池组；

一主电池控制单元，所述主电池控制单元与所有所述主电池组连接，用于控制所述主电池组启动；

所述辅助电池模块包括：

一辅助电池组；

一辅助电池控制单元，所述辅助电池控制单元与所述辅助电池组连接，用于控制所述辅助电池组启动；

所述启动开关与所述主电池控制单元、所述辅助电池控制单元连接，用于控制所述主电池控制单元启动所述主电池组，以及控制所述辅助电池控制单元启动所述辅助电池组。

优选的，所述配电系统中还包括：

一第二分流模块，所述第二分流模块与所述主电池供电模块连接，所述第二分流模块中设置一分流电路，所述分流电路用于对所述主电池供电模块输入所述切换模块的电流进行分流。

上述技术方案的有益效果是：控制智能机器人的运动和停止，并且防止工作人员的误触对智能机器人的影响。

附图说明

图1是本发明中的一种优选实施例的电路结构示意图；

图2是本发明中的一种优选实施例的电压均衡模块的示意图；

图3是本发明中的一种优选实施例的电压均衡模块的电压均衡示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种高智能人型机器人四肢部分3的配电系统，用于向机器人的四肢部分3供电，如图1所示，包括：

一主电池供电模块21，主电池供电模块21通过一第一线路与四肢部分3连接，主电池供电模块21用于向四肢部分3供电，第一线路中设置一第一开关01；

一第一分流模块22，第一分流模块22中设置一第二线路，第二线路与第一线路并联，第二线路上设置一电阻与一第二开关02串联；

一急停控制模块23，急停控制模块23的输入端与一客户端1连接，用于接收客户端1发送的急停指令或复位指令，急停控制模块23的输出端分别与第一开关01、第二开关02连接，急停控制模块23中设置一逻辑判断电路，逻辑判断电路用于对急停指令或复位指令进行逻辑判断，并根据逻辑判断结果控制第一开关01和第二开关02的闭合/断开的状态。

具体地，在四肢部分3运动过程中，常因实际情况需要操作人员去检测四肢部分3的工作情况、调试四肢部分3的运功参数和更换四肢部分3的零部件等，于此时，操作人员为实现上述操作，常需要四肢部分3停止运动。

由此设置急停控制模块23，当操作人员需要进行上述操作时，会通过客户端1发送急停指令，急停控制模块23接收客户端1发送的急停指令，控制第一开关01，主电池供电模块21无法通过第一线路向四肢部分3的四肢部分3供电，因此，此时的四肢部分3静止；而当操作人员操作完毕，需要四肢部分3进行运动工作时，则通过客户端1发送复位指令，会通过客户端1发送急停指令，急停控制模块23接收客户端1发送的急停指令，控制第一开关01断开，主电池供电模块21无法通过第一线路向四肢部分3的四肢部分3供电。

进一步地，考虑到主电池供电模块21输出的电流常大于四肢部分3需要的电流，因此，设置一第一分流模块22，通过第二线路上设置的电阻对电流进行分流，并且在实际控制过程中，当急停控制模块23接收到急停指令需要四肢部分3停止运动时，常断开第一开关01，然而根据此处的电路设计，为防止主电池供电模块21会通过第二线路向四肢部分3供电，由此急停控制模块23在控制第一开关01的同时控制第二开关02。

本发明的一种较优的实施例中，如图2所示，还包括：

一电压均衡模块29，电压均衡模块29分别连接四肢部分3和主电池供电模块21，用于获取四肢部分3的运动状况，并根据运动状况对主电池模块21输出的电流进行均衡处理。

具体的，在四肢部分3运动的过程中，由于运动姿态的不同，供电需求也不相同，为适应不同运动姿态，让在运动中的高智能人型机器人的四肢部分3更加均衡，设置一电压均衡模块29，电压均衡模块29中可通过多个力传感器分别获取四肢部分中的左手臂、右手臂、左脚及右脚的运动状况，并根据运动状况对主电池模块21输出的电流进行均衡处理，以调节主电池模块21对四肢部分3的供电。

本发明的一种较优的实施例中，如图3所示，电压均衡模块29控制主电池模块21向四肢部分输出48v的电压。

进一步地，在控制四肢部分的运动的过程中，不止需要向四肢部分供电，还需要向驱动四肢部分的电气部件进行供电。如控制主电池模块向路由器提供24v的电压。

进一步地，高智能人型机器人具有多种规格设计，如左上臂、右上臂、左下臂和右下臂的关节上设置刹车舵机控制板，以实现刹车和舵机的功能，需要主电池模块21输出48v的电压；左上臂和右上臂的末端还设置有电压转换板，以实现手爪夹具的功能，需要主电池模块供电并通过电压转换板输出12v和5v的电压。

本发明的一种较优的实施例中，逻辑判断电路中包括：

一锁存器231，锁存器231与客户端1远程连接，用于获取客户端1发送的急停指令或复位指令，进行缓存处理并输出；

一延时器232，延时器232与锁存器231连接，用于对锁存器231输出的急停指令或复位指令进行延时处理并输出；

一预充电模块233，与延时器232连接；

一第一运算单元234，第一运算单元234的输入端分别与延时器232、预充电模块233连接，第一运算单元234的输出端与第一开关01连接，第一运算单元234用于根据延时器232和预充电模块233输出的指令进行逻辑运算，并根据运算结果控制第一开关01的闭合/断开的状态；

一第二运算单元235，第二运算单元235输入端分别与延时器232的、预充电模块233连接，第二运算单元235的输出端与第二开关02连接，第二运算单元235用于根据延时器232和预充电模块233输出的指令进行逻辑运算，并根据运算结果控制第二开关02的闭合/断开的状态。

具体地，为便于操作人员控制四肢部分3，常将发送急停指令和复位指令的客户端1设计为操作手柄或操作面板，然而在实际操作中，常会出现操作人员无意触碰到发送急停指令的按键或者触碰到发送急停指令的按键的情况，由此，设置一锁存器231，锁存器231的输入端与客户端1远程连接，从而获取客户端1发送的急停指令或复位指令，进行缓存处理并输出，通过锁存器231的缓存处理，就可避免因误触导致四肢部分3进行误触操作。

具体地，第一运算单元234的第一输入端与延时器232的第二输出端连接，第一运算单元234的第二输入端与预充电模块233的第一输出端连接，第一运算单元234的输出端与第一开关01连接，第一运算单元234用于根据延时器232和预充电模块233输出的指令进行逻辑运算，并根据运算结果控制第一开关01的闭合/断开的状态；第二运算单元235，第二运算单元235的第一输入端与延时器232的第二输出端连接，第一运算单元234的第二输入端与预充电模块233的第一输出端连接，第二运算单元235的输出端与第二开关02连接，第二运算单元235用于根据延时器232和预充电模块233输出的指令进行逻辑运算，并根据运算结果控制第二开关02的闭合/断开的状态；。

本发明的一种较优实施例中，主电池供电模块21通过第一线路分别与四肢部分3中的左臂的电感部件、右臂的电感部件、左腿的电感部件和右腿运动的电感部件连接。

本发明的一种较优实施例中，配电系统2中还包括：

一辅助供电模块24；

一切换模块25，切换模块25的第一输入端分别与主电池供电模块21、辅助供电模块24连接，切换模块25的输出端与四肢部分3连接，切换模块25中设置一切换电路，切换电路用于切换主电池供电模块21、辅助供电模块24向四肢部分3供电。

具体地，在控制四肢部分3停止运动时，可进行更换主电池供电模块21的操作，然而，主电池供电模块21为四肢部分3的供电部件，若取下主电池供电模块21，更换安装新的主电池供电模块21，会导致四肢部分3的掉电，需要四肢部分3关机重启，由此设置一辅助供电模块24和切换模块25，通过切换模块25对主电池供电模块21和辅助供电模块24进行切换，保证操作人员在取下主电池供电模块21，更换新的主电池供电模块21时，四肢部分3保持带电状态。

本发明的一种较优实施例中，切换电路中包括：

一第一切换支路251，第一切换支路251由一电感和一第一二极管串联组成，第一切换支路251的一端连接主电池供电模块21，第一切换支路251的另一端连接四肢部分3；

一第二切换支路252，第二切换支路252由一第二二极管组成，第二切换支路252的一端连接辅助供电模块24，第二切换支路252的另一端连接四肢部分3；

第一切换支路251和第二切换支路252并联组成切换电路。

具体地，当主电池供电模块21正常工作时，主电池供电模块21通过第一切换电路向四肢部分3供电，当主电池供电模块21产生故障，辅助供电模块24通过第二切换电路向四肢部分3供电。

本发明的一种较优实施例中，配电系统2中还包括：

一dcdc模块26，dcdc模块26的输入端与切换模块25连接，dcdc模块26的输出端与四肢部分3连接，dcdc模块26中设置一dcdc转换电路，dcdc转换电路对切换模块25输出的电压进行电压转换处理，生成一用于四肢部分3逻辑控制的电压，并输出至四肢部分3。

具体地，此处需要对四肢部分3进行逻辑控制，由此，设置一dcdc模块26，通过dcdc模块26中设置的dcdc转换电路，路对切换模块25输出的电压进行电压转换处理，生成一用于四肢部分3逻辑控制的电压，并输出至四肢部分3。

本发明的一种较优实施例中，dcdc转换电路中包括：

第一转换支路261，用于对切换模块25的输出的电压进行电压处理，生成一用于四肢部分3第一逻辑控制的电压并输出至四肢部分3；

第二转换支路262，第二转换支路262与第一转换支路261并联，用于对切换模块25的输出的电压进行电压处理，生成一用于四肢部分3第二逻辑控制的电压并输出至四肢部分3；

第三转换支路263，第三转换支路263的输入端与第二转换支路262连接，用于对第二转换支路262的输出的电压进行电压处理，生成一用于四肢部分3第三逻辑控制的电压并输出至四肢部分3。

具体地，第一转换支路261的输入端与切换模块25的输出端连接，第一转换支路261的输出端与四肢部分3连接，生成一用于四肢部分3第一逻辑控制的电压并输出至四肢部分3，此处生成的电压为12v。

具体地，第二转换支路262与第一转换支路261并联，第二转换支路262的输入端与切换模块25的输出端连接，第二转换支路262的输出端与四肢部分3连接，生成一用于四肢部分3第二逻辑控制的电压并输出至四肢部分3，此处生成的电压为24v。

具体地，第三转换支路263的输入端与第二转换支路262的输出端连接，第三转换支路263的输出端与四肢部分3连接，生成一用于四肢部分3第三逻辑控制的电压并输出至四肢部分3，此处分别生成压差为30v和35v和20v的电压，以供四肢部分3第三逻辑控制使用。

本发明的一种较优实施例中，还包括一启动开关27，启动开关27分别与主电池供电模块21、辅助供电模块24连接，用于启动主电池供电模块21和辅助供电模块24。

具体地，在四肢部分3启动时，需要启动开关27对主电池供电模块21和辅助供电模块24同时控制，由此实现四肢部分3的启动操作。

本发明的一种较优实施例中，主电池供电模块21中包括：

多个主电池组；

一主电池控制单元，主电池控制单元与所有主电池组连接，用于控制主电池组启动；

辅助供电模块24包括：

一辅助电池组；

一辅助电池控制单元，辅助电池控制单元与辅助电池组连接，用于控制辅助电池组启动；

启动开关27与主电池控制单元、辅助电池控制单元连接，用于控制主电池控制单元启动主电池组，以及控制辅助电池控制单元启动辅助电池组。

具体地，在操作人员触发启动开时，

启动开关27控制主电池控制单元启动主电池组，以及控制辅助电池控制单元启动辅助电池组。

本发明的一种较优实施例中，配电系统2中还包括：

一第二分流模块28，第二分流模块28与主电池供电模块21连接，第二分流模块28中设置一分流电路，分流电路用于对主电池供电模块21输入切换模块25的电流进行分流。

具体地，分流电路中包括电感、电阻、开关和控制器，开关设置在电感与电阻连接的支路上，控制器281与开关连接，控制器281通过控制开关的闭合/断开的状态，实现对主电池供电模块21输入切换模块25的电流进行分流。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。