CN108312148A - 一种舵机连接线脱落报警系统、舵机总成及智能机器人 - Google Patents

一种舵机连接线脱落报警系统、舵机总成及智能机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种舵机连接线脱落报警系统、舵机总成及智能机器人，舵机连接线脱落报警系统包括主控模块、报警单元、舵机连接线和多个舵机装置，主控模块一端接口通过舵机连接线连接舵机装置，主控模块另一端接口通过数据线连接报警单元，主控模块通过舵机连接线向舵机装置发送控制指令，舵机装置通过舵机连接线向主控模块传输反馈信号，主控模块未能接收到舵机装置反馈信号则判断舵机连接线脱落，继而向报警单元发送报警指令，报警单元通过数据线接收主控模块报警指令并启动报警装置发出警报。与现有技术相比，本发明的舵机连接线脱落报警系统更先进、更实用、更智能化，能提高舵机总成的使用寿命，还能提高装置有该舵机总成的智能机器人产品寿命。

Description

一种舵机连接线脱落报警系统、舵机总成及智能机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人舵机技术领域，具体涉及一种舵机连接线脱落报警系统，还涉及一种具有该舵机连接线脱落报警系统的舵机总成以及装置有这种舵机总成的智能机器人。
背景技术
随着现代科技的发展，集合机电、传感器、计算机等技术于一体的具有摆动、发声、调节运动的人形可变形的智能机器人产品得到了快速地发展。在智能机器人产品中，舵机作为重要部件，控制智能机器人，实现智能机器人的转向和各类关节运动。舵机及其控制模块是智能机器人产品的重要研发领域。
本专利申请人在申请号为201810160118.9的“可编程全自动变形机器人”发明专利申请中提出了一种用于机器人专用数码舵机的位置反馈报警模块，其包括检测电路、控制电路和报警模块，其用途和工作原理：检测电路和控制电路通过报警模块连接舵机系统的主控模块，主控模块向控制电路传输控制指令，控制电路接收指令后控制该专用数码舵机按照指令动作，检测电路检测该专用数码舵机是否按照指令动作并将检测信号传输至主控模块；检测电路连接控制电路，当检测电路检测到该专用数码舵机出现故障，向控制电路和主控模块发送该专用数码舵机的舵机故障信号；控制电路接收该专用数码舵机的舵机故障信号并关闭其电源；主控模块接收该舵机故障信号并向舵机系统中除该专用数码舵机之外的其他舵机的控制电路发送停止指令，同时启动报警电路发出警报。
本专利申请人提出的上述舵机报警模块解决了舵机故障信号检测和报警问题。但是现有技术中，虽然智能机器人的舵机在发生故障时可以自我保护降低损坏率，但是不能将故障代码上传予舵机系统的主控制器，如果发生舵机连接线脱落、故障代码不能及时上传舵机系统主控制器，不能及时的报警和停止运动，容易造成智能机器人的其他部件的损坏，容易造成产品安全隐患。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种舵机连接线脱落报警系统，还提供了具有该舵机连接线脱落报警系统的舵机总成以及装置有这种舵机总成的智能机器人。本发明的舵机连接线脱落报警系统不仅克服了传统舵机的自保护容易造成机器人其他部件损坏的技术缺陷，而且更先进、更实用，更智能化，能够提高配置了该连接线脱落报警系统的舵机总成的使用寿命，还能进一步提高装置有这种舵机总成的智能机器人的产品使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
首先，本发明公开了一种舵机连接线脱落报警系统，该系统包括舵机连接线和至少一个舵机装置，该系统还包括主控模块和报警单元；
所述主控模块具有两端接口，所述报警单元设置有报警处理器和报警装置；
所述主控模块的一端接口通过舵机连接线连接所述舵机装置，所述主控模块的另一端接口通过数据线连接报警单元；
所述主控模块通过舵机连接线向所述舵机装置发送控制指令，所述舵机装置通过舵机连接线向所述主控模块传输反馈信号；
所述主控模块未能接收到所述舵机装置的反馈信号则判断舵机连接线脱落，继而向所述报警单元发送报警指令；
所述报警单元通过数据线接收所述主控模块的报警指令并启动报警装置发出警报。
优选的是，所述主控模块包括电源装置、主控处理器和主控通信模块。
在上述任一技术方案中优选的是，所述舵机装置包括舵机处理器和舵机通信模块。
在上述任一技术方案中优选的是，所述主控处理器连接主控通信模块，所述主控通信模块通过舵机连接线连接舵机通信模块，所述舵机通信模块连接舵机处理器；所述主控处理器向舵机处理器发送控制指令，主控处理器向外发送的控制指令为数字信号指令，主控处理器通过主控通信模块将该数字信号指令转化为电子信号指令，并通过舵机连接线发送至舵机通信模块，舵机通信模块将接收到的电子信号指令转化为数字信号指令并发送给舵机处理器。
在上述任一技术方案中优选的是，所述控制指令包括用于解锁舵机装置的舵机解锁指令、用于控制舵机完成动作的舵机动作指令和用于控制舵机停止动作的舵机停止动作指令。
在上述任一技术方案中优选的是，所述舵机处理器连接舵机通信模块，所述舵机通信模块通过舵机连接线连接主控通信模块，所述主控通信模块连接主控处理器；所述舵机处理器向主控处理器传输反馈信号，舵机处理器向外发送的反馈信号为数字反馈信号，舵机处理器通过舵机通信模块将该数字反馈信号转化为电子反馈信号，并通过舵机连接线传输至主控通信模块，主控通信模块将接收到的电子反馈信号转化为数字反馈信号并发送给主控处理器。
在上述任一技术方案中优选的是，所述反馈信号包括舵机解锁完成反馈信号、舵机动作完成反馈信号和舵机动作停止反馈信号。
在上述任一技术方案中优选的是，所述主控处理器还与报警处理器相连接，所述报警处理器连接报警装置；当舵机连接线发生脱落，主控处理器发出的数字信号指令经由主控通信模块转化为电子信号指令后无法传达到舵机通信模块，舵机处理器同样接收不到该电子信号指令，舵机处理器也无法产成相应的反馈信号，主控处理器接收不到舵机处理器传输回的反馈信号，则主控处理器判定系统的舵机连接线脱落，主控处理器向报警处理器发送报警指令并通过报警处理器启动报警装置发出警报。
在上述任一技术方案中优选的是，所述主控通信模块和所述舵机通信模块均采用TTL通信模块。
在上述任一技术方案中优选的是，所述舵机连接线为双向总线，其通过TTL电平多层连接方式连接多个舵机装置，实现主控模块向多个舵机装置发送控制指令和/或多个舵机装置向主控模块传输反馈信号的双向信息处理。
在上述任一技术方案中优选的是，所述电源装置采用可充电电池为系统提供电源。
在上述任一技术方案中优选的是，所述舵机装置为可拆卸式舵机装置。
在上述任一技术方案中优选的是，多个舵机装置通过舵机连接线连接主控模块，主控模块连接报警单元；当系统中任一舵机装置与舵机连接线发生连接脱落，主控模块的主控处理器发出的数字信号指令经由其主控通信模块转化为电子信号指令后无法传达到该舵机装置的舵机通信模块，该舵机装置的舵机处理器同样接收不到电子信号指令，其舵机处理器也无法产成相应的反馈信号，主控模块的主控处理器接收不到该舵机处理器传输回的反馈信号，则主控模块的主控处理器判定舵机连接线与该舵机装置发生连接脱落并向除该舵机装置之外的系统中其他所有舵机装置的舵机处理器发送停止运动指令，同时主控模块的主控处理器向报警单元的报警处理器发送报警指令并通过报警处理器启动报警装置发出警报。
本发明还公开了一种舵机总成，该舵机总成与机器人主体、操作控制系统连接，该舵机总成包括如上任一项所述的舵机连接线脱落报警系统。
本发明还公开了一种智能机器人，该智能机器人装置有舵机总成，该智能机器人装置有如上所述的具有舵机连接线脱落报警系统的舵机总成。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：
现有技术中，舵机在故障时可以自我保护降低损坏率，但是不能将故障代码上传予主控制器，不能及时的报警和停止运动，容易造成机器人其他部件的损坏，容易造成安全隐患；而本发明提供的舵机连接线脱落报警系统具有双向总线式舵机连接线、主控模块和报警单元，主控模块的一端接口通过舵机连接线连接舵机装置，主控模块的另一端接口通过数据线连接报警单元，主控模块通过舵机连接线向舵机装置发送控制指令，舵机装置通过舵机连接线向主控模块传输反馈信号，主控模块未能接收到舵机装置的反馈信号则判断舵机连接线脱落，继而向报警单元发送报警指令，报警单元通过数据线接收主控模块的报警指令并启动报警装置发出警报；本发明的舵机连接线脱落报警系统能够克服传统舵机的自保护容易造成机器人其他部件损坏的技术缺陷，并且可广泛应用于民用机器人或工业机器人领域，系统更先进、更实用，更智能化，不仅能够提高配置了该舵机连接线脱落报警系统的舵机总成的使用寿命，还能进一步的提高应用了该总成舵机的智能机器人产品的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为按照本发明的舵机连接线脱落报警系统的一优选实施例的系统结构示意图；
图2为按照本发明的舵机连接线脱落报警系统的图1所示实施例的系统原理示意图；
图3为按照本发明的舵机连接线脱落报警系统的实施例3的工作过程示意图。
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做出创造性劳动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。
实施例1
为了克服舵机故障报警在现有技术中存在的问题，本发明实施例提出一种舵机连接线脱落报警系统，以解决传统舵机的自保护功能容易造成机器人其他部件损坏的技术缺陷。
如图1所示，本实施例的舵机连接线脱落报警系统包括主控模块、报警单元、舵机连接线和一个舵机装置。主控模块的一端接口通过舵机连接线连接舵机装置，主控模块的另一端接口通过数据线连接报警单元；主控模块通过舵机连接线向舵机装置发送控制指令，舵机装置通过舵机连接线向主控模块传输反馈信号；主控模块未能接收到舵机装置的反馈信号则判断舵机连接线脱落，继而向报警单元发送报警指令；报警单元通过数据线接收主控模块的报警指令并启动报警装置发出警报。
如图2所示，本实施例的舵机连接线脱落报警系统，其主控模块包括电源装置、主控处理器和主控通信模块，主控通信模块采用TTL通信模块。
如图2所示，本实施例的舵机连接线脱落报警系统，其舵机装置包括舵机处理器和舵机通信模块，舵机通信模块也采用TTL通信模块。
本实施例的舵机连接线脱落报警系统，其报警单元设置有报警处理器和报警装置。
结合图1、图2，说明本实施例的系统原理和工作过程：
舵机连接线脱落报警系统工作时，首先开启电源，进入工作状态。
本实施例的舵机连接线脱落报警系统，主控处理器连接主控通信模块，主控通信模块通过舵机连接线连接舵机通信模块，舵机通信模块连接舵机处理器；主控处理器向舵机处理器发送控制指令，主控处理器向外发送的控制指令为数字信号指令，主控处理器通过主控通信模块将该数字信号指令转化为电子信号指令，并通过舵机连接线发送至舵机通信模块，舵机通信模块将接收到的电子信号指令转化为数字信号指令并发送给舵机处理器。控制指令包括用于解锁舵机装置的舵机解锁指令、用于控制舵机完成动作的舵机动作指令和用于控制舵机停止动作的舵机停止动作指令。
本实施例的舵机连接线脱落报警系统，舵机处理器连接舵机通信模块，舵机通信模块通过舵机连接线连接主控通信模块，主控通信模块连接主控处理器；舵机处理器向主控处理器传输反馈信号，舵机处理器向外发送的反馈信号为数字反馈信号，舵机处理器通过舵机通信模块将该数字反馈信号转化为电子反馈信号，并通过舵机连接线传输至主控通信模块，主控通信模块将接收到的电子反馈信号转化为数字反馈信号并发送给主控处理器。反馈信号包括舵机解锁完成反馈信号、舵机动作完成反馈信号和舵机动作停止反馈信号。
本实施例的舵机连接线脱落报警系统，主控处理器还与报警处理器相连接，报警处理器连接报警装置；当舵机连接线发生脱落，主控处理器发出的数字信号指令经由主控通信模块转化为电子信号指令后无法传达到舵机通信模块，舵机处理器同样接收不到该电子信号指令，舵机处理器也无法产成相应的反馈信号，主控处理器接收不到舵机处理器传输回的反馈信号，则主控处理器判定系统的舵机连接线脱落，主控处理器向报警处理器发送报警指令并通过报警处理器启动报警装置发出警报。
本实施例的舵机连接线脱落报警系统，其舵机装置为可拆卸式舵机装置，其电源装置采用可充电电池为系统提供电源，系统结构更先进、更实用，更智能化，解决了传统舵机的自保护功能容易造成机器人其他部件损坏的技术缺陷。装置了本实施例的舵机连接线脱落报警系统的舵机总成能够延长使用寿命，进一步的，装置了这种舵机总成的智能机器人提高了产品使用寿命。
实施例2
本实施例提供了一种舵机连接线脱落报警系统，它包括主控模块、报警单元、舵机连接线和至少一个舵机装置。主控模块的一端接口通过舵机连接线连接舵机装置，主控模块的另一端接口通过数据线连接报警单元；主控模块通过舵机连接线向舵机装置发送控制指令，舵机装置通过舵机连接线向主控模块传输反馈信号；主控模块未能接收到舵机装置的反馈信号则判断舵机连接线脱落，继而向报警单元发送报警指令；报警单元通过数据线接收主控模块的报警指令并启动报警装置发出警报。其中，主控模块包括电源装置、主控处理器和主控通信模块，主控通信模块采用TTL通信模块；每个舵机装置都包括一个舵机处理器和一个舵机通信模块，舵机通信模块也采用TTL通信模块。报警单元设置有报警处理器和报警装置。电源单元用于为主控模块和每个舵机装置提供电源。
本实施例的舵机连接线脱落报警系统，主控模块与报警单元连接，与每个舵机通过舵机连接线连接。
舵机连接线脱落报警系统工作时，首先开启电源，进入工作状态。
主控处理器连接主控通信模块，主控通信模块通过舵机连接线连接舵机通信模块，舵机通信模块连接舵机处理器；主控处理器向舵机处理器发送控制指令，主控处理器向外发送的控制指令为数字信号指令，主控处理器通过主控通信模块将该数字信号指令转化为电子信号指令，并通过舵机连接线发送至舵机通信模块，舵机通信模块将接收到的电子信号指令转化为数字信号指令并发送给舵机处理器。控制指令包括用于解锁舵机装置的舵机解锁指令、用于控制舵机完成动作的舵机动作指令和用于控制舵机停止动作的舵机停止动作指令。
舵机处理器连接舵机通信模块，舵机通信模块通过舵机连接线连接主控通信模块，主控通信模块连接主控处理器；舵机处理器向主控处理器传输反馈信号，舵机处理器向外发送的反馈信号为数字反馈信号，舵机处理器通过舵机通信模块将该数字反馈信号转化为电子反馈信号，并通过舵机连接线传输至主控通信模块，主控通信模块将接收到的电子反馈信号转化为数字反馈信号并发送给主控处理器。反馈信号包括舵机解锁完成反馈信号、舵机动作完成反馈信号和舵机动作停止反馈信号。
主控处理器还与报警处理器相连接，报警处理器连接报警装置；当舵机连接线发生脱落，主控处理器发出的数字信号指令经由主控通信模块转化为电子信号指令后无法传达到舵机通信模块，舵机处理器同样接收不到该电子信号指令，舵机处理器也无法产成相应的反馈信号，主控处理器接收不到舵机处理器传输回的反馈信号，则主控处理器判定系统的舵机连接线脱落，主控处理器向报警处理器发送报警指令并通过报警处理器启动报警装置发出警报。
本实施例的舵机连接线脱落报警系统，舵机连接线为双向总线，双向总线式舵机连接线通过TTL电平多层连接方式连接至少一个舵机装置，实现主控模块向至少一个舵机装置发送控制指令和/或多个舵机装置向主控模块传输反馈信号的双向信息处理。
实施例3
本实施例提供了一种舵机连接线脱落报警系统，它包括主控模块、报警单元、舵机连接线和多个舵机装置。主控模块的一端接口通过舵机连接线连接舵机装置，主控模块的另一端接口通过数据线连接报警单元；主控模块通过舵机连接线向舵机装置发送控制指令，舵机装置通过舵机连接线向主控模块传输反馈信号；主控模块未能接收到舵机装置的反馈信号则判断舵机连接线脱落，继而向报警单元发送报警指令；报警单元通过数据线接收主控模块的报警指令并启动报警装置发出警报。其中，主控模块包括电源装置、主控处理器和主控通信模块，主控通信模块采用TTL通信模块；每个舵机装置都包括一个舵机处理器和一个舵机通信模块，舵机通信模块也采用TTL通信模块。报警单元设置有报警处理器和报警装置。电源单元用于为主控模块和每个舵机装置提供电源。
本实施例的舵机连接线脱落报警系统，主控模块与报警单元连接，与每个舵机通过舵机连接线连接。
舵机连接线脱落报警系统工作时，首先开启电源，进入工作状态。
主控处理器连接主控通信模块，主控通信模块通过舵机连接线连接舵机通信模块，舵机通信模块连接舵机处理器；主控处理器向舵机处理器发送控制指令，主控处理器向外发送的控制指令为数字信号指令，主控处理器通过主控通信模块将该数字信号指令转化为电子信号指令，并通过舵机连接线发送至舵机通信模块，舵机通信模块将接收到的电子信号指令转化为数字信号指令并发送给舵机处理器。控制指令包括用于解锁舵机装置的舵机解锁指令、用于控制舵机完成动作的舵机动作指令和用于控制舵机停止动作的舵机停止动作指令。
舵机处理器连接舵机通信模块，舵机通信模块通过舵机连接线连接主控通信模块，主控通信模块连接主控处理器；舵机处理器向主控处理器传输反馈信号，舵机处理器向外发送的反馈信号为数字反馈信号，舵机处理器通过舵机通信模块将该数字反馈信号转化为电子反馈信号，并通过舵机连接线传输至主控通信模块，主控通信模块将接收到的电子反馈信号转化为数字反馈信号并发送给主控处理器。反馈信号包括舵机解锁完成反馈信号、舵机动作完成反馈信号和舵机动作停止反馈信号。
如图3所示，本实施例的舵机连接线脱落报警系统，多个舵机装置通过舵机连接线连接主控模块，主控模块连接报警单元；当系统中任一舵机装置与舵机连接线发生连接脱落，主控模块的主控处理器发出的数字信号指令经由其主控通信模块转化为电子信号指令后无法传达到该舵机装置的舵机通信模块，该舵机装置的舵机处理器同样接收不到电子信号指令，其舵机处理器也无法产成相应的反馈信号，主控模块的主控处理器接收不到该舵机处理器传输回的反馈信号，则主控模块的主控处理器判定舵机连接线与该舵机装置发生连接脱落并向除该舵机装置之外的系统中其他所有舵机装置的舵机处理器发送停止运动指令，同时主控模块的主控处理器向报警单元的报警处理器发送报警指令并通过报警处理器启动报警装置发出警报。
以上所述仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定；以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围；在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种舵机连接线脱落报警系统，包括舵机连接线和至少一个舵机装置，其特征在于：
所述舵机连接线脱落报警系统还包括主控模块和报警单元，所述主控模块具有两端接口，所述报警单元设置有报警处理器和报警装置；
所述主控模块的一端接口通过舵机连接线连接所述舵机装置，所述主控模块的另一端接口通过数据线连接报警单元；
所述主控模块通过舵机连接线向所述舵机装置发送控制指令，所述舵机装置通过舵机连接线向所述主控模块传输反馈信号；
所述主控模块未能接收到所述舵机装置的反馈信号则判断舵机连接线脱落，继而向所述报警单元发送报警指令；
所述报警单元通过数据线接收所述主控模块的报警指令并启动报警装置发出警报。
2.如权利要求1所述的舵机连接线脱落报警系统，其特征在于：所述主控模块包括电源装置、主控处理器和主控通信模块。
3.如权利要求1所述的舵机连接线脱落报警系统，其特征在于：所述舵机装置包括舵机处理器和舵机通信模块。
4.如权利要求2或3所述的舵机连接线脱落报警系统，其特征在于：所述主控处理器连接主控通信模块，所述主控通信模块通过舵机连接线连接舵机通信模块，所述舵机通信模块连接舵机处理器；所述主控处理器向舵机处理器发送控制指令，主控处理器向外发送的控制指令为数字信号指令，主控处理器通过主控通信模块将该数字信号指令转化为电子信号指令，并通过舵机连接线发送至舵机通信模块，舵机通信模块将接收到的电子信号指令转化为数字信号指令并发送给舵机处理器。
5.如权利要求4所述的舵机连接线脱落报警系统，其特征在于：所述控制指令包括用于解锁舵机装置的舵机解锁指令、用于控制舵机完成动作的舵机动作指令和用于控制舵机停止动作的舵机停止动作指令。
6.如权利要求2或3所述的舵机连接线脱落报警系统，其特征在于：所述舵机处理器连接舵机通信模块，所述舵机通信模块通过舵机连接线连接主控通信模块，所述主控通信模块连接主控处理器；所述舵机处理器向主控处理器传输反馈信号，舵机处理器向外发送的反馈信号为数字反馈信号，舵机处理器通过舵机通信模块将该数字反馈信号转化为电子反馈信号，并通过舵机连接线传输至主控通信模块，主控通信模块将接收到的电子反馈信号转化为数字反馈信号并发送给主控处理器。
7.如权利要求6所述的舵机连接线脱落报警系统，其特征在于：所述反馈信号包括舵机解锁完成反馈信号、舵机动作完成反馈信号和舵机动作停止反馈信号。
8.如权利要求2所述的舵机连接线脱落报警系统，其特征在于：所述主控处理器还与报警处理器相连接，所述报警处理器连接报警装置；当舵机连接线发生脱落，主控处理器发出的数字信号指令经由主控通信模块转化为电子信号指令后无法传达到舵机通信模块，舵机处理器同样接收不到该电子信号指令，舵机处理器也无法产成相应的反馈信号，主控处理器接收不到舵机处理器传输回的反馈信号，则主控处理器判定系统的舵机连接线脱落，主控处理器向报警处理器发送报警指令并通过报警处理器启动报警装置发出警报。
9.一种舵机总成，所述舵机总成与操作控制系统连接，其特征在于：所述舵机总成包括如权利要求1至8中任一项所述的舵机连接线脱落报警系统。
10.一种智能机器人，装置有舵机总成，其特征在于：所述智能机器人装置有如权利要求9所述的舵机总成。
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