CN105703414A - 服务机器人电源控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种服务机器人电源控制装置，包括中央处理模块、上电管理模块、电池监控模块及通讯模块，所述上电管理模块，用于对控制电源与动力电源的分时上电；所述电池监控模块，用于对电池的充放电的电流、电压及剩余电量进行实时监控；所述通讯模块，用于将目前板卡的状态与电池状态返回给机器人控制器做后期的处理；上述三个模块分别与中央处理模块通讯连接。该装置实现了分时上电、上电软启动等功能，降低了产品成本，提高产品的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及服务机器人控制领域，具体涉及一种服务机器人电源控制装置。
背景技术
服务型机器人主要应用在民用领域，按应用种类可分为展示机器人、迎宾机器人、点餐机器人、陪护机器人等。在服务型机器人控制系统中，涉及到若干块控制板卡，此部分的供电电源通常情况下由电池提供。这样会导致机器人控制器上电较慢，若后端服务机器人电机驱动板卡动力电上电报错后机器人控制器无法获取信息的情况。因此需要设计一种对此部分供电电源和动力电源进行分时上电的控制装置。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中的不足，提供一种服务机器人电源控制装置，该装置既可以实现控制电源与动力电源的分时上电，又可以实现后端板卡上电过程的上电软启动，还可实现对整个系统的供电电池的电流、电压及电池电量状态进行实施监控，并且将电池使用的实时信息传给机器人的控制器(RC)中进行后端机器人的整体数据处理。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种服务机器人电源控制装置，包括中央处理模块、上电管理模块、电池监控模块及通讯模块，所述上电管理模块，用于对控制电源与动力电源的分时上电；所述电池监控模块，用于对电池的充放电的电流、电压及剩余电量进行实时监控；所述通讯模块，用于将目前板卡的状态与电池状态返回给机器人控制器做后期的处理；上述三个模块分别与中央处理模块通讯连接。
优选的，上电管理模块包括：控制电输出接口、MOSFET24和光耦隔离模块25，系统如需上控制电，则中央处理模块发出占空比从0-100％逐渐增大的驱动信号，光耦隔离模块处理该驱动信号后，驱动MOSFET逐渐开通，使得控制电输出接口21的电压变化趋势为0V-24V逐渐增加。
优选的，电源控制装置还包括：动力电上电继电器及动力电输出接口，所述中央处理模块通过对动力电上电继电器线圈的得失电控制，实现对动力电输出接口的有无动力电输出的控制；中央处理模块10控制MOSFET的开关实现对控制电输出的通断控制。
优选的，电池监控模块包括：电压检测电路、电压检测调理电路、电流检测电路及电流检测调理电路，通过电流检测电路检测供电电池的充放电电流，电流检测调理电路对充放电电流进行调理后，发送给中央处理模块进行后期处理；同时，通过电压检测电路检测供电电池的输入端电压，电压检测调理电路对输出电压进行调理后发送给中央处理模块进行后期处理。
优选的，中央处理模块进行后期处理，具体为：利用安时法计算供电电池的剩余电量。
优选的，定义供电电池的放电电流流向为正，充电电流流向为负。
优选的，电池监控模块还包括:电池输入接口及电源上电控制电路，当供电电池接入电池输入接口后，板卡上的电源上电控制电路接通，输出5V与3.3V的电源供给各模块芯片工作。
优选的，中央处理模块通过通讯模块实现与机器人控制器的信息交互。
优选的，信息为电池充放电电流信息、电池电压信息、电池剩余电量信息、控制电源与动力电源是否接通信息。
本发明较现有技术具有如下优点：
1、采用简单的结构和方法将电池输出的一路电源分成两路，实现控制电源与动力电源的独立接通或断开，实现了分时上电，避免由于机器人控制器上电较慢，若后端服务机器人电机驱动板卡动力电上电报错后机器人控制器无法获取信息的可能；
2、该装置具有上电软启动功能，缓解了初始上电对电池的冲击，降低了产品成本，提高产品的可靠性；
3、实现了对充放电电池电流、电压及剩余电量的实时监控，了解电池的电量状态。
附图说明
图1是本发明实施例的结构框图。
图2是本发明实施例电池监控模块的结构原理图。
图3是本发明实施例上电管理模块的结构原理图。
图4是本发明实施例通讯模块的工作原理图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体的实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本发明一种服务机器人电源控制装置包括：中央处理模块10、上电管理模块20、电池监控模块30及通讯模块40。所述中央处理模块10、上电管理模块20及通讯模块30分别与中央处理模块40通讯连接。上电管理模块20，用于对控制电源与动力电源的分时上电。电池监控模块30，用于对电池的充放电的电流、电压及剩余电量进行实时监控。通讯模块40，用于将目前板卡的状态与电池状态返回给机器人控制器做后期的处理。
如图2所示，为本发明实施例电池监控模块30的结构原理图，该电池监控模块30分别与供电电池50、上电管理模块20、及中央处理模块10通讯连接。电池监控模块30包括：电池输入接口31、二极管32、电压检测电路33、电压检测调理电路34、电源上电控制电路35、电流检测电路36及电流检测调理电路37。工作原理为：供电电池50接入电池输入接口31，通过电流检测电路36检测供电电池50的输出电流，定义供电电池50的放电电流流向为正，充电电流流向为负。电流检测调理电路37对输出电流进行调理，使其成中央处理器可以接收的电压量，发送给中央处理模块10进行后期处理。同时，通过电压检测电路33检测供电电池50的输入端电压，电压检测调理电路34对输出电压进行调理后发送给中央处理模块10进行后期处理。当供电电池50接入电池输入接口31后，板卡上的电源上电控制电路35接通，输出5V与3.3V的电源供给各模块芯片工作，当供电电池50开始充电时，充电器(图中未示出)接在电池充电接口38上，二极管32为了防止充电器接反二极管，如出现充电器接反时，二极管32反向截止，此时电流端的流向为负。当中央处理模块10接收到经调理后的电流和电压信息后，利用安时法计算供电电池50的剩余电量。
如图3所示，为本发明实施例上电管理模块20的结构原理图，该上电管理模块20分别与电池监控模块30及中央处理模块10通讯连接。上电管理模块20包括控制电输出接口21、动力电输出接口22、动力电上电继电器23、MOSFET24和光耦隔离模块25。工作原理为：供电电池50的电源输出经过电池监控模块30进入上电管理模块20中，系统如需上控制电，则中央处理模块10首先发出占空比从0-100％逐渐增大的驱动信号，驱动信号经过光耦隔离模块25隔离后，驱动MOSFET24逐渐开通，使得控制电输出接口21的电压变化趋势为0V-24V逐渐增加，从而起到缓冲上电的目的。
更进一步，中央处理模块10控制MOSFET24的开关实现对控制电输出的通断控制；中央处理模块10通过对动力电上电继电器23线圈的得失电控制，实现对动力电输出接口22的有无动力电输出的控制，从而实现控制电与动力电两路电源的分时上电。
如图4所示，为本发明实施例通讯模块40工作原理图，该通讯模块40与机器人控制器60及中央处理模块10通讯连接，中央处理模块10通过通讯模块40实现与机器人控制器60的信息交互。具体为：中央处理模块10可以通过自身的CAN接口11将电池充放电电流信息、电池电压信息、电池剩余电量信息、控制电源与动力电源是否接通等信息通过通讯模块40发送给机器人控制器60进行后端机器人的整体数据处理。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种服务机器人电源控制装置，其特征在于，包括中央处理模块、上电管理模块、电池监控模块及通讯模块；
所述上电管理模块，用于对控制电源与动力电源的分时上电；所述电池监控模块，用于对电池的充放电的电流、电压及剩余电量进行实时监控；所述通讯模块，用于将目前板卡的状态与电池状态返回给机器人控制器做后期的处理；
上述三个模块分别与中央处理模块通讯连接。
2.如权利要求1所述的服务机器人电源控制装置，其特征在于，所述上电管理模块包括：控制电输出接口、MOSFET24和光耦隔离模块25，系统如需上控制电，则中央处理模块发出占空比从0-100％逐渐增大的驱动信号，光耦隔离模块隔离该驱动信号后，驱动MOSFET逐渐开通，使得控制电输出接口21的电压变化趋势为0V-24V逐渐增加。
3.如权利要求2所述的服务机器人电源控制装置，其特征在于，所述电源控制装置还包括：动力电上电继电器及动力电输出接口，所述中央处理模块通过对动力电上电继电器线圈的得失电控制，实现对动力电输出接口的有无动力电输出的控制；中央处理模块10控制MOSFET的开关实现对控制电输出的通断控制。
4.如权利要求1所述的服务机器人电源控制装置，其特征在于，电池监控模块包括：电压检测电路、电压检测调理电路、电流检测电路及电流检测调理电路，通过电流检测电路检测供电电池的充放电电流，电流检测调理电路对充放电电流进行调理后，发送给中央处理模块进行后期处理；同时，通过电压检测电路检测供电电池的输入端电压，电压检测调理电路对输出电压进行调理后发送给中央处理模块进行后期处理。
5.如权利要求4所述的服务机器人电源控制装置，其特征在于，所述中央处理模块进行后期处理，具体为：利用安时法计算供电电池的剩余电量。
6.如权利要求4所述的服务机器人电源控制装置，其特征在于，定义供电电池的放电电流流向为正，充电电流流向为负。
7.如权利要求4所述的服务机器人电源控制装置，其特征在于，所述电池监控模块还包括:电池输入接口及电源上电控制电路，当供电电池接入电池输入接口后，板卡上的电源上电控制电路接通，输出5V与3.3V的电源供给各模块芯片工作。
8.如权利要求1所述的服务机器人电源控制装置，其特征在于，所述中央处理模块通过通讯模块实现与机器人控制器的信息交互。
9.如权利要求8所述的服务机器人电源控制装置，其特征在于，所述信息为电池充放电电流信息、电池电压信息、电池剩余电量信息、控制电源与动力电源是否接通信息。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106597924A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-04-26 | 南京熊猫电子股份有限公司 | 一种通用机器人的智能电源监控装置和通用机器人 |
| CN106707019A (zh) * | 2017-01-15 | 2017-05-24 | 禾思凯尔智能科技（东莞）有限公司 | 一种服务机器人的电量监控装置 |
| CN108347079A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-31 | 北京钢铁侠科技有限公司 | 电源控制器以及带有该电源控制器的机器人 |
| CN108649625A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-10-12 | 南京理工大学 | 一种巡检机器人电源管理系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203562823U (zh) * | 2013-11-12 | 2014-04-23 | 北京信威通信技术股份有限公司 | 一种基站电源管理系统 |
| CN103825351A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-28 | 广西电网公司电力科学研究院 | 一种智能化储能式应急电源系统 |
| CN103928948A (zh) * | 2013-01-10 | 2014-07-16 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 井下紧急避险救生设施用大容量锂离子电池电源系统 |
-
2014
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103928948A (zh) * | 2013-01-10 | 2014-07-16 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 井下紧急避险救生设施用大容量锂离子电池电源系统 |
| CN203562823U (zh) * | 2013-11-12 | 2014-04-23 | 北京信威通信技术股份有限公司 | 一种基站电源管理系统 |
| CN103825351A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-05-28 | 广西电网公司电力科学研究院 | 一种智能化储能式应急电源系统 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106597924A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-04-26 | 南京熊猫电子股份有限公司 | 一种通用机器人的智能电源监控装置和通用机器人 |
| CN106597924B (zh) * | 2016-11-28 | 2018-12-25 | 南京熊猫电子股份有限公司 | 一种通用机器人的智能电源监控装置和通用机器人 |
| CN106707019A (zh) * | 2017-01-15 | 2017-05-24 | 禾思凯尔智能科技（东莞）有限公司 | 一种服务机器人的电量监控装置 |
| CN108347079A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-31 | 北京钢铁侠科技有限公司 | 电源控制器以及带有该电源控制器的机器人 |
| CN108649625A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-10-12 | 南京理工大学 | 一种巡检机器人电源管理系统 |
| CN108649625B (zh) * | 2018-04-24 | 2021-09-10 | 南京理工大学 | 一种巡检机器人电源管理系统 |
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