CN102622937A - 一种机器人示教器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人示教器，包括中央处理器；其特征是：设有驱动器参数配置和调试模块，所述驱动器参数配置和调试模块与中央处理器通过外部总线或UART的方式进行连接。本发明机器人示教器，与现有技术的示教盒相比，增加了与中央处理器连接的驱动器参数配置和调试模块，能够实现示教器直接对驱动器参数进行配置和调试，降低了系统的依赖性。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人示教器。
技术背景
中国发明专利申请文件（申请号为201110131764.0，申请公布号CN102324206A），公开了一种具备总线通信的机器人示教盒及其控制方法，提出了一种基于总线的可远离机器人本体进行远程操作的、可对机器人运行参数进行监控的机器人示教盒。该示教盒通过通信接口与下层的机器人控制器连接，通信接口为基于HRP通信协议的通信接口。该示教盒可实现远程操作机器人，采用NRP通信协议进行数据交互，可降低数据丢失率增强了系统的抗干扰性。但是，同传统的机器人示教盒一样，在机器人驱动器参数调试方面仍有很多不便，一般都是采用pc机的方式，通过驱动器厂家提供的上位机软件进行参数配置和点动调试，这给调试人员带来极大的不便，增加了系统调试的依赖性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术存在的缺陷，提出了一种机器人示教器，增加了与中央处理器连接的驱动器参数配置和调试模块，能够实现示教盒直接对驱动器参数进行配置和调试，降低了系统的依赖性。
本发明所述机器人示教器，包括中央处理器；其特征是：设有驱动器参数配置和调试模块，所述驱动器参数配置和调试模块与中央处理器通过外部总线或UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置）的方式进行连接。
本发明机器人示教器，与现有技术的示教盒（示教器）相比，增加了与中央处理器连接的驱动器参数配置和调试模块，能够实现示教盒直接对驱动器参数进行配置和调试，降低了系统的依赖性。
附图说明
图1是本发明机器人示教器结构示意框图。
图2是本发明示机器人教器总线硬件接口原理图。
图3是本发明机器人示教器软件系统框图。
图4是本发明机器人示教器的驱动器参数配置和调试功能流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做详细说明。
如图1所示，本发明机器人示教器（简称示教器或示教盒），包括中央处理器、触摸屏、控制面板、以太网、USB、RTC、存储器、系统电源模块和驱动器参数配置和调试模块，其中触摸屏用于显示和控制示教盒的各种人机界面和运行状态，控制面板中包括按键输入，包括手动控制轴运动控制按键、示教和再现控制按键、坐标系切换按键、手动示教速度控制按键等，以太网负责与控制器进行通信，传输控制器中的参数状态及用户的操作命令，实现与控制器的各种交互功能，存储器用于存储示教盒的系统文件和示教盒工程文件，usb负责示教盒工程文件的导入与导出，RTC负责给系统时钟供电，防止系统掉电后系统时间丢失，系统电源负责示教盒整个系统的电源供电，驱动器参数配置和调试模块能够实现示教盒直接对驱动器参数进行配置和调试，不要依赖工控机或pc机，降低了系统的依赖性。与目前现有的示教盒相比，在硬件上增加了驱动器参数配置和调试模块，所述驱动器参数配置和调试模块与中央处理器通过外部总线或UART的方式进行连接，硬件接口电路图如图2所示。
如图2所示，硬件接口为中央处理器的外部地址总线接口或UART串口通信接口，驱动器参数配置和调试模块支持各种总线通信协议，包括ethercat、canopen、powerlink、modbus和RS232协议，可对倍福、埃斯顿、三洋、松下驱动器进行参数配置。驱动器参数配置和调试模块采用赫优迅的的ethercat芯片、飞利浦公司的sja1000芯片、台湾davicom的dm9000芯片等作为数据传输的物理层通信芯片，通信芯片的数据（外部换成数据）总线接口与图2所示的示机器人教盒硬件总线接口相连，负责与中央处理器进行数据交互，通信芯片负责完成通信协议的物理层数据传输，驱动器参数配置和调试模块中其他外围电路保证通信芯片正常工作，通信芯片的数据输出口与对应的驱动器控制接口（驱动器接口负责与驱动器）进行相连，其中驱动器参数配置和调试模块的电源由外部总线接口中的电源提供，无需对驱动器参数配置和调试模块中电源模块重新进行设计。其中，modbus协议使用的max485和RS232均采用uart串行通信接口与中央处理器相连。本发明机器人示教盒可以支持多种驱动器的参数配置和调试，当更改驱动器时只需选择相应的总线通信模块即可实现通信方式的改变，提高了示教盒系统的灵活性，特别是在单伺服系统中，可以使用示教盒可以实现调试及现场应用的所有功能。
如示教盒软件系统框图（图3）中所示，其中交互层用来显示及相应用户的操作信息，包括通用I/O端口状态、程序编辑、手动控制、程序数据、参数配置和事件日志等功能，当示教盒接收到用户的操作信息后，由控制层对用户的操作进行分析控制，并把要实现的具体功能交给功能层，当功能层处理完成后，如果有数据进行交互时，首先由功能层来判断数据交互方式，通过数据层中的相应通信协议进行数据处理，然后由驱动层进行数据传输，完成整个用户操作功能。
驱动器参数配置与调试的软件流程如图4所示：
当有用户输入操作时，首先判断是否为参数配置操作，如果是则提示用户选择驱动器类型，根据实际示教盒连接的驱动器在示教盒中配置对应的驱动器类型，当启动驱动器参数配置模块时，驱动器根据选定的驱动器型号读取伺服电机位置数据，如松下驱动器，首先对读取位置的驱动器参数数据帧进行打包，然后由数据层中的RS232数据模块进行协议报文打包，并发送数据，发送完成后，连续读取数据寄存器，当接收到位置数据时，提取位置数据，传递给控制层，由控制层通过交互层中的触摸屏显示出来。当用户配置驱动器参数时，首先功能层接收到要下载数据，然后把驱动器参数打包，然后由数据层进行总线协议报文打包，并发送出去，完成驱动器参数配置功能。
Claims (1)
1.一种机器人示教器，包括中央处理器；其特征是：设有驱动器参数配置和调试模块，所述驱动器参数配置和调试模块与中央处理器通过外部总线或UART的方式进行连接。
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