CN1093458C - 机器人控制装置共用法 - Google Patents

Abstract

机器人控制装置共用法。属机器人技术领域。主要解决机器人控制装置利用率低问题。采用的方案是：将机器人控制装置对接有可与机器人联系的系统内其它设备的电元件。并给出采用此方案的有机器人家庭初步自动化系统、新型工业机器人、农业机器人、医疗机器人、机器人烹调机、清扫机。本法使机器人控制装置利用率提高。家庭初步自动化系统及其可扩展性对人类进步将有深远地影响。本法将推动机器人应用的普及与加快各行各业自动化步伐。

Description

机器人控制装置共用法

本发明涉及机器人，特别是涉及到机器人的控制装置利用率问题。

目前，机器人应用普及缓慢，一个重要原因，是其性能价格比低，其控制部分的造价占一定的比例。

蒋新松院士在其主编的《机器人学导论》中指出：1971年机器人开始进入市场后，一方面发现机器人本身作业能力低，另一方面价格太高，因而回收期长。(两个主要问题)。

现行的机器人控制装置，不管是主从式、分级式、还是单机式，机器人本身的控制装置，一般只用于本身的控制。例如：坐标变换、轨迹生成、人机对话、系统诊断、以及各关节的控制、等。当系统设计师要降低系统的造价时，各类指导机器人设计的书中所提供的只是：主机选型、软硬件权衡等方法。人们一般不考虑机器人本身的控制装置用于对其附近的设备的控制上，这不仅是现行技术尚不能对接线点较多的情况下、除多路开关类的零部件可选用，接点一多，装置体积即胀；而分时使用又须是线路已备方可；还有一个原因是：机器人尚没有进入较多的领域，目前情况下，机器人多用于可投资部门，人们对降造价问题暂考虑不多。但是，当机器人应用系统的设计人或图降低造价，达到普及应用机器人时，问题即较难解决。

实用的家务机器人迟迟不能问世的诸多原因中，造价高是一个重要的原因。

本发明的目的是：将机器人的控制装置由可与机器人联系的系统内的其它设备其用，以省去这些设备控制装置的部分投资。从而提高机器人的性能价格比。

本发明为实现目的而采用的方案是：将机器人本身的控制装置对接有可与机器人联系的系统内其它设备的电元件。

这样，由机器人的控制装置经由对接的电元件，也控制这些设备，或某个设备，或某个设备的某一部分，即可省略掉这些设备原控制装置的控制中枢等的投资。例如：由机器人的控制装置中的计算机控制多媒体计算机的视频音频部分而省略掉多媒体计算机的控制计算机部分的投资。

对接的电元件

是对其它设备有作用，所以此处定义为“其它设备的电元件”。与机器人控制装置对接的电元件，是指同可与机器人联系的系统内其它设备有通讯或联系的微电子件或大电流件。

对接的电元件须是允许对接的，这涉及到配套与抗干扰等现有技术。对接的电元件可是接口件也可以仅是检测件等，例如，仅使用机器人报警设备的医用检测件。此类情况下，用机器人控制装置的设备，不一定由机器人控制装置的中枢控制。

机器人控制装置上对接电元件的部分，可以是控制中心，也可以是机器人控制装置本身的接口或输出或输入单元。

“其它设备”指可以与机器人有联系的任一种设备。可以是单机，如点钞机、升降机等；也可以是生产线，如饮料生产线等。可以是电器，例如：任一种家电。也可是某些装置上的某种设备，例如汽车上的微电子设备。即“设备”是设好备用的任一种零件，如传感件；任一种部件，如多媒体视频音频部分的接口部件；任一种装置，如机床等等。“可以与机器人联系的系统，”可是工业生产系统，农业生产系统等。包括有无线通讯的系统，例如：医疗监测系统中，对群体目标(病人群或单个病人的检测群)的监测。即可是机器人仅巡视，而用遥测获得信息，此时监测系统共用机器人的控制中枢。“对接”可是有线对接，也可是无线对接。

“机器人的控制装置”可是各种控制装置，不局限于仅是微电子式。机器人也可以是任一种机器人，例如：可以是工业机器人，家用机器人等。对接的电元件可设在其它设备上，也可设在机器人上或机器人控制装置上。

“共用机器人的控制装置”可是机器人控制装置同时控制本身与或与其联系的系统内的其它设备；也可以是整个系统线路(图)给出后的分时使用。即机器人本身需控制时，先将其它设备锁住，机器人控制装置先控制本身。或当本身不需运动时，先将本身锁住，控制装置仅控其它设备。此机器人控制装置的分时使用也可用在机器人本身的控制上。例如：当不需机器人走动时，将走动部分锁住，仅控手臂；当走动而不需手动时，将手臂锁住；并且，也可以是多个手臂中，控制部分仅集中力量控制其中的一个手臂。例如手术机器人多臂的主刀手臂，而对其它的手臂，仅用较少的力量(分配较少的输入输出接线控制点。)，或干脆锁住。这样，可以减轻控制部分的负担。

实现“共用”，可以用软件。(予调不同的“调用程序”)也可以用其它设备实现，例如：采用多段开关，由被控件驱动多段开关。被控件可以是电机或其它可运动件，也可以即是机器人本身的运动件，例如手臂。或即是使用人。

共用机器人控制装置的、可与机器人联系的系统内的其它设备，可以是机器人操作使用，也可以不是。(多数情况下，机器人所在场所均有其它需控设备。)

图面说明：

图1是实施例1家庭初步自动化系统结构示意图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3是图2中的J-J剖视图；

图4是图1中的K-K剖视图；

图5是图4中的L-L剖视图；

图6是图4中的M-M剖视图；

图7是实施例2的简化外形图；

图8是实施例3的简化外形图；

图9是实施例2的车棒料工艺简图；

图10是实施例4的简化外形图；

图11是碾米机控制执行装置结构图；

图12是实施例1的控制系统结构原理图；图12是实施例1中接插的电冰箱分控站电路图；

图13是实施例1的另一个控制系统2结构原理图。

图14是机器人控制装置可编程控器TNC810同时控制CB7820型车床时的外部接线图；

图15是实施例2机器人的控制中枢；可编程控器TNC-810的框图；

图16是可编程控器TNC-810的输入输出部分的电路原理图；

图17是可编程控器TNC-810的复位电路图；

图18是实施例4的控制系统原理图；

图19是冠心病人监视系统框图；

图20是附注中的有运动件参与改变系统内部接点的控制装置结构图。

图21是图20中的D-D剖视图；

图22是图20中的E向视图；

图23是CT结构原理图。

以上的许多图中采用的拆卸画法、简化画法。有的仅是示意图。有的只给出部分不可见投影。

图1中的轴上有小风扇的小电机56是3个瓷托30处均有。3个瓷托30同中间瓷托一样，均有允许锅于其上滑动的槽。

以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：图1是有机器人的家庭初步自动化系统。图中的机器人1与多媒体部分6等多处是给的简化外形图。整个系统由机器人主体、烹调装置、简式洗衣设备、清扫设备、备料设备、多媒体视频音频部分，贮料冷库20、排油烟机54、换气扇55、器皿架36、工作台33时组成。图中的冷库29与机架22连为一体。冷库29取用单门冰箱结构，详图不另表达。整个系统共用机器人的控制装置3：IBM PC/AT(或386、或486或其兼容计算机为控制中枢的控制装置。对于图4中的控制装置3不再给出剖切表达。(参《电气传动自动化技术手册》(机械工业出版社)第11章中“调节柜的布置，功率调节混合柜的布置部分，据所用机器人，进行元件的布置、走线。)

图中的多媒体部分以及机器人控制装置的计算机部分均设于大电流电柜旁，是因为图面限定，表达的需要，实际的系统中，多设于桌面上，且可离电柜有一定的距离。并且，各方面的抗干扰设施完善，例如：必要的走线屏蔽、散热、火花消除，尽量采用小功率元件等等，以确保系统运行。

图1中，所给机器人图是示意图。机器人可是适用于家庭环境中的任一种机器人，例如：用固定的PUMA560机器人做简单烹调工作：煮米饭、下面条，仅启动键盘与推动输送件或上下料。洗衣是仅操作洗衣机。用增有走轮的PUNA560机器人进行室内清扫。等。

除机器人外，其它装置上可有与机器人控制装置对接的装置。对于多媒体视频音频部分6，它不但共用机器人主体的控制装置3的中枢，且共用机器人主体1的显示装置7。因为机器人主体1的控制装置3不管是其本身携带，还是本身不携带，其状态与工作流程等的显示部分均可设于台面上，为多媒体视频音频部分6提供显示装置。

图1中的台33上的琴键开关34、烹调用电炉31、电机61、冷库29中的电机(不可见)等是大电流电元件，通过大电流对接装置接插件45与机器人控制装制3的对接装置插座44对接。图2中的59、57是温度与行程检测件，其它检测件还有许多。图中没有一一表达。这些检测件检测的信号，通过微电对接装置：针式接插件2与装置3对接。(冷库29中的检测装置用现有冰箱中的检测装置，图中没表达。)

图1中机器人控制装置3旁的对接装置2的上部是针式插座4，提供给微电对接件2接插用。图1中的接插件均是示意性的，实际的可是各种适用的接插件，接插件的数目可以增减，每个接插件接通的线路，例如针式插件的针数，也可增减。例如8针的改24针。用于冷库29的信号传输件在穿过冷库时有密封隔离件。上述插头插座对接件的走线是现有技术，图中略去表达。

图1中给出的机器人主体1可以是智能机器人，也可是没有智能的机器人。其它装置，例如：烹调、洗衣、清扫、多媒体部分、冷库等均可是任一种相同作用的设备。例如：也可烹调的简单炊具，也可清扫的吸尘器或擦把、不同型号的电冰箱、不同型号的多媒体视频音频部分，相应的，图1中机器人1的控制装置3的中枢也改为相应的兼作不同型号的多媒体计算机平台的控制中枢，例如：有莫托罗拉公司生产的68000或68020或68030或MC68340等微处理器的控制装置。当然，作为机器人的控制装置，机器人本身接口部分也随微处理器的不同作相应调整。因为可兼作多媒体计算机平台的机器人控制中枢很多，此处仅给出采用IBM PC/AT(或386或486)作为机器人控制装置的中枢的框图。

图12下方是机器人主体1的控制系统的一个实例，控制装置的第二层中央处理单元是Intel 80286微处理器。

图12上方示图1中机器人控制装置3上对接有多媒体部分的主机接口82750L II。图中的ω处示出连线。图13中示图1的机器人控制装置3也可以简化。(控制执行与信息输入部分(机器人的)也可简化)且示控制装置对接有多媒体部分。图13上部是Intel公司推出的工型DVI系统Action Media 750 I多媒体视频音频部分结构图。图12上部是该公司推出的II型DVI系统。Action Media 750II多媒体视频音频部分结构图。图13下方显示出多媒体部分的计算机平台是机器人控制中枢：IBM PC/AT计算机，图12的下方显示出多媒体部分的计算机平台是机器人控制装置中枢：具有IBM PC/AT的ISA总线的计算机系统。(系统中的远程通讯总线(BITBUS)等据需要选用)。图12中下方的80286也可以改为80386，此情况下计算机系统中有PS/2总线。

显然，采用586以至INTEL公司副总裁DAVID HOUSE预言的，本世纪末INTEL公司生产的与386结构兼容的INTEL786，或其它更高级的微处理器作为机器人的控制中枢的CPU，(这样有利于机器人视觉、思维、理解等方面的发展)可以与机器人联系的系统内的其它设备共用机器人主体1的控制装置，采用适当的对接件并作适当的安排后，仍有不同的程度的可行性。

图12中所示的2套存贮器ROM与EPROM(1)、RAM(1)、及ROM与EPROM(2)、RAM(2)的选用考虑了与整个控制装置配套，且用于多媒体部分的存贮器ROM与EPROM(2)、RAM(2)的容量是按照INTEL公司给出的II型DVI系统中所定的量确定。机器人的存贮体另有外存贮体。

所给图是框图，图中多媒体视频音频部分、与机器人控制部分的详细的电路图是现有技术，不另给出，(包括中央处理单元与存贮器之间的译码线路等细节电路。)可取现有电路图。即初始的“共用”可仅是共用中央处理单元、总线、显示件，进一步的共用，于发展中扩展。

机器人的控制程序与多媒体部分的控制程序暂时是各自独立编程，(不排除混合编程)框图12中的ROM与EPMOM(1)、RAM(1)是存贮机器人控制程序的存贮体，另有外存贮体软盘、磁带等没有表达。控制机器人的程序存贮地址起始点开始。ROM与EPRON(2)是存控制多媒体部分的程序。增RAM(2)是考虑机器人控制程序少时RAM(1)容量小。另外ROM与EPROM(2)中的程序存贮首地址的后面。为突出设有2套内存贮体，此处将系统内的存贮控制机器人与多媒体部分的程序存贮器于图的右侧专门表达。并分别注明ROM与EPROM(1)、RAM(1)、ROM与EPROM(2)、RAM(2)，以示区别。2套存贮器的可存信息量之和是中央处理单元的允许范围之内。(当机器人控制程序复杂时，增用外存贮件。可由机器人操作换软盘等)。

当共用机器人控制装置的手段是“分时使用”时，可采用软件实现，即：使用人编制全天使用家庭机器人的程序，例如用报时控制系统编的一天作息表。当程序运行到用多媒体视频音频部分时，调用存于ROM与EPROM(2)中的控制多媒体部分的控制程序。机器人停运行。当机器人需运行，不用多媒体部分时，调用存于ROM(EPROM)(1)中的控制程序。因机器人控制程序是从存贮器的起始地址存贮的。所以，使用机器人时，可先使80286的RESET启动电路中的开关动作，(可是使用人或机器人驱动)使80286复位。如用机器人时是调用的控制机器人的子程序，也可同多媒体部分，不必使80286的RESET启动电路中的开关动作。

“共用”也可设开关实现。开关设置的方法是：于图12中的ω、Q、R、S、T以及α、β、γ、δ、ε、ζ、η、κ、α各处均设一个可以手动实现切变线路的由多个开关组合起的一排开关。(无触点或有接触开关均可。)开关可以同时动，也可是人手用接插件。图1中给出了控制装置3上的针式接插件2、与其配套的插座4。这几个插头插座的针数均是示意性的，实际的针数多。使用人(或机器人)手动操作接插件2与插座4对接或分离，以使图12中的Q、α等处的开关接通或断开。图12中的α、β、γ、δ、ε、ζ、η、κ、α处有与Q、R等处相同的开关，图中省略了表达。接插件2接图12中γ、δ、ζ、η、κ、α、Q、R、S、T、ε各处的开关非总线侧连线，α、β、ε处是非靠近80286一侧的连线连接插件2。插座4接各开关连总线侧导线，(α、β、ε三处是靠近80286一侧的连线接插座4)图1中省略了线路元件与走线的表达。当用机器人1，不用多媒体部分6时，使用人拔下代表ε、S、T几处开关的接插件2，而将表示α、β、γ、δ、ε、ζ、η、κ、σ、Q、R、各处开关的接插件2(接插件2有多个)与插座4对接；当用多媒体部分6不用机器人1时，将表示ε、S、T处的接插件2与插座4对接，将表示Q、R、α、β、γ、δ、ε、ζ、η、κ、σ、处开关的接插件2r拔下。

对以上多媒体部分的控制程序存贮地址安排接于控制机器人程序存贮地址的后面的情况，也可仅启闭ω、Q、R、S、T几外的开关，也可是几处均设，排无触点的光电开关。手动图1中的接插件2推遮光板动作实现上述切换。对手针式接插件切换的，用多媒体部分6不用机器人1时，对接上代表S、T、ε处的接插件2，拔下代表Q、R处开关的接插件2；用机器人1，不用多媒体部分6时，对接上代表Q、R处开关的接插件2，拔下代表S、T、ε处的接插件2。各排开关可是同时切断地址或片选线。显然于多总线上设开关进行切变，也是可以的。图12中多总线右侧给出了多媒体部分于总线上设的开关，对于机器人部分于总线上设的开关，图中省略了表达。两部分的开关仅有一部分与总线接通(用开关切换时)。以80286为CPU构成的AT总线。是在80286为CPU的PC总线的基础上扩展一个36线扩展槽形成的，其比PC总线增加了7条地址线。地址线处设开关时(例如设针式接插件)增设的地址线处均有开关。家用器具共用机器人的控制装置时，其专用(或共用)和程序存贮器内存贮的控制程序是机器人控制装置的指令编成。

图12中的Q、R、S、T、ε各处给出了有开关的接线与没设开关的接线，表示：图1中多媒体部分6共用机器人控制装置3时，可以用3种手段实现，即：如果用软件实现，带开关的接线不设立，仅设无开关的接线，如果用手动开关实现，设带有开关的接线，无开关线不设。(设开关的仍可兼用调用法)

设手动开关实现切换的方法，可将多媒体部分的控制程序存贮地址也是从起始地址开始，这样可使内存贮量增一倍，只是手动切换开关中增有80286微处理器的RESET(复位线)处接线相连的启动电路中的开关，使每次手动接上或下对接件2时均驱该开关动作。并且，采用手动开关切换，可将Intel公司的II型DVI系统的计算机平台中的原控制多媒体部分的程序存贮器型号不变的移于图12中，取代ROM与EPROM(2)以及RAM(2)。

另外，采用机器人换磁带或软盘(可设固定的操作程序，随时调用)也增存贮量。

以下对实施例1各部分作进一步说明：

为表示清楚，图1中的两个推杆13与两个杠杆16(部分剖处)有指示线的一个均没有涂实示剖切。推杆13与杠杆16之间的没表注的小盖子也没给剖切线。

组成家庭自动化系统的烹调机部分由自动控制部分与工艺执行部分所组成，行程开关57，温度检测件59使烹调机有一定的智能。图1中烹调机架22的门50拆去，没画出。顶部备料盒15所在的小室门8是打开的。不用时，小室是密封的，备料盒15与辅料室18中放入冷库29中制备的冰块或用管道对备料盒15所在小室19、辅料室18通往冷库29传过来的少量的冷气。传输管可由隔热材料制成。工艺执行部分的零部件由无毒耐蚀材料制成，卫生清扫用的刷洗、水管24挂架22上。工具架上有把刷28供刷洗用。架上的由轴承柱49托起的转板11，可驱钉辊51与52转，使链带12运行。轴承53于机架22上冲出的框中。(图2中没剖)备料盒15底槽内的底板14可被拉出，辅助下料。辅料室18右侧有搅拌桶10，可整个取下用(图中略去详细的表达)。排油烟机54的管道的对接螺钉，可适应整个烹调部分的移动。机架22上的走轮62，可改为同清扫桶39上的万向轮64，且可改为是受控的。当需移动机架22时，可将排油烟机54的管道取下或增加一段。

台33上所给二侧锅32可沿炉31上的槽进入炉。中部的锅32可推炉一齐滑动。瓷托30可隔热且有槽使炉可于瓷托上滑动，小风扇53为轴流式，目的是：散热与除去瓷托30上的磨屑。取放盘碗的架3G上有槽，利于拉出托盘碗的小托架，(第一层盛筷、刀、叉、匙)取放盘碗。架22顶部的大盘21出入有导槽。盘碗可用不易碰碎材料制成。例如竹木、塑料，仅个别是瓷器。传输带12是链子带，二侧转板11套钉辊51或52上。传输带12上的半圆堆是非块状蔬菜料。大导槽23可转动。辅料室18由许多小料库组成，一般一个小料库放一种辅料，例如：油、盐、酱、醋、姜末、葱花末、等等。取料时推可复位推杆13或用小勺17。导槽9的转轴有摩擦阻尼，辅助导内排小料库的液料。切板26可转，以利于摆花拼盘等用。工作台33旁有一排琴键开关34。这些开关也可设其它处。备料框27内设有限定单向转动的电机61，电机轴的端部有螺纹，轴可对接各类刷擦备料等工具60。螺纹旋向使对接上的工具是加载后越旋越紧。图中的刷60用了简化画法。备料框27内也可设辅助切碎工具，搅拌工具。拱除48也可改为同下料杆47一样，从上往下运动。

上述各部分可拆下维修。辅料库也可取下刷洗添料。图2左侧双点划线示水笼头25。笼头的水管接外管道。右侧双点划线示图1中左侧的左立柱20与切板26。

图1中各部分的尺寸都是可变、可调整的。例：立柱20可略去。将上部小室横跨两端。扩大辅料架，并增搅拌部分，烘烤部分等。也可将辅料架放整个机架的左侧或前侧，也可使传输带降低一些，也可将辅料库左扩为梯形，也可全是由机械手从料架上直接取下预备料盒15。(预备料盒是里外两盒连为一体)左右二转板11分别驱内外二钉辊运转。分居二侧4个钉辊有2个空心辊，4辊都是简式钉辊。大导槽23有内外两滑槽。(相对传输带。)左立柱20是靠近外部，支撑备料小室19重量的。也可辅料室18扩至排油烟机54处，换气扇55改排油烟机处。(室内另设换气扇55是为辅助散热。)

小车35的走轮与清扫桶39的走轮64一样，是万向轮。

采用示教法，请国宴烹调大师为烹调示教人，有利于烹调质量的提高。即编程法仍可用示教法，且有一定的质量保证。(当然用其它法也可)

显然，烹调部分不一定必须有传感，不一定必须有智能。例如没有任何传感的、完全按定时(或顺序)执行各步程序的下面条、煮稀饭、红烧肉等，使用本装置也可以实现。并且，显然给一个烹调锅上下料，控制整个烹调过程也是可以的。并且烹调机的控制部分也可是后面“附”中给出的“设有可逐个切变接点的运动件参与改变系统内部接点的控制装置”，以降造价。

烹调一道菜流程简述：各道菜制作程序是预存贮于机器人控制装置的内存中的，使用人按菜单号码点菜，机器人据号码所相对的该道菜制作程序执行。一般是先从冷库29中取出料，放入备料框27中刷洗后切割，或取于工作台33上切割。切割好后，按烹调上料顺序将料放于机架22上的备料盒15中或传输带12上(也可以是放于工作台33上)机器人1按动开关34给炉31通电。按烹调顺序先推动辅料室18上的推杆13给炒锅32上辅料，(一般炒菜是先上油)定时达，知油热后转动转板11，驱动传输带12走，同时推炒锅内行，转大导槽23使传输带上的料顺槽23进入中部锅后将锅外拉，(导槽23为可调宽二层夹板，限料落速)抓炒勺翻料(或旋转炒锅或抓炒锅翻转)定时达，加辅料，再翻料，加盖，定时达，去盖、再翻料，再加辅料，再翻料、再加盖、定时达，再翻料。将炒锅取下工作台33上，从器皿架36上取出碗或盘，将烹调好的菜转放于碗或盘中。将碗或盘放于小车35上推小车将菜送主人面前。再返回烹调下一道菜(以上的流程可划分为许多子任务，从而简化其它道菜的编程)。

由上述可见，此处给出的也是一种机器人烹调机，其由机器人与烹调工具组成。并且，这种机器人烹调机还有另一特征：即烹调机的机器人主体的控制装置对接有可与机器人联系的系统内其它设备的电元件。

烹调过程中涉及到的使用工具与传感检测很多，前述只给出了一般工具与温度等的检测，其它均省略。实际应用时，对于机器人没有视觉情况下的颜色(煎炸料有无发黄等)有无、(辅料库中的料是否用完)机器人运动位置等均可酌情设立传感检测件，并增设某些工具与装置，例如：煎盘、砂锅、烘烤工具、做面食工具等以利于制作高档的菜。

清扫：图1、图4、图5、图6中给出了清扫部分的结构。清扫桶39有3个洗涤室相连通，将擦把38提至图5中双点划线位置后，即可将擦把前移入涤室，也可以横向移至图6中二侧的槽中，使用时，机器人1将擦把38下压至机器人手可将擦把顶部把手与桶39部框一起握住(保擦具37触地)。手握擦把38顶部的把手下压，将内嵌擦刷擦具37触地后，机器人即手握擦把顶把手与桶39顶框，推桶39于地面上从室内一侧起来回走动，使擦把38往返擦地(对需擦地的水泥或瓷砖等室内地面)每走至端，触杆63触物后压杠杆65转，进而使机器人1的手部传感件感知。(例如手部的微动开关被推动。)机器人停走步，将擦把38拉起并推至图5中桶39右侧涤室处，上下挤压，用水洗擦具37后，将擦把38再推至图5的左侧并下压触地，将桶39横向推少许(万向轮64可适应)，再往回返，并反复擦地，如此直至整个屋地面擦完，走至屋一角，用管42将涤室中的水放出。笼头25上套上管24，即可将水桶39加水。再重复上述工作一次(整屋地面)。整个工作也可用示教法示教。且也可用示教法示教仅用擦把擦地，桶39仅装水，且3个小桶分开装水。对于用吸尘器的，可用同样的扫描方式对需清扫处清扫。由上述可见，此处给出的也是一种室内机器人清扫机，其由机器人与清扫工具组成。并且这种清扫机的机器人控制装置对接有可与机器人联系的系统内其它设备的电元件。(图中的触杆63或机器人，也均使清扫机具有一定的智能。)

显然，清扫部分没有机器人1，仅图5与6所示工艺执行部分另外改设自控部分也是可以的，例如：图中的桶39上设水阀与水阀控制电机，加上适当的传动件驱清扫机轮走动，步进控制器控擦把38的到位或进入涤室，涤室中另设洗涤挤压件洗涤。图中的擦把38也可以移于边上的槽中。

洗涤：图1中将洗涤工具放于显示屏处是为表达方便，实际使用时是放于屋的一角，一般离视屏较远。且有水管可对接笼头25。盆43固于小台40上，盆43上有上水阀5出水阀41，以及水管。水阀均是简式手操作阀。上水阀5是旋转，出水阀是拉压。

洗衣物过程：可是完全仿人，仅用洗衣盆43，用挤压式洗涤，初始使用，也可用洗衣机过渡一段时段，即出机器人使用洗衣机。此处介绍示教法，适于没有视觉的机器人，对于低输出力机器人洗毯也可以。使用人将要洗衣物的某特定位置交于机器人或挂某处，例如：衣领，交给机器人手里。用示教法示教时，可顺放领至一个衣袖，返回衣领，又至第2个衣袖等。整个洗涤过程中始终是衣领为中心。也可是顺序扫描洗涤，全是手搓与挤压洗涤。洗完后衣服的脱水，也可是用扫描式的小部分拧干。多反复拧几遍。

家庭安全：机器人身上装有接近开关与声音传感件，简式照相机。主人出门后，机器人控制部分据室内无人活动(包括主人入睡)限定时段自行启动安全部分，或是人出门与入睡前启动安全部分。对自启动的配备声音识别系统。安全部分内也设有运动搜索件。当有连续异常声音超过限定值，并有接近觉时，启动音响部分发出高音信号，简单无线电通知主人、警方，照像机转动中间歇拍摄。有摄像机的可用机器人视觉，设图象识别部分。

以上所述的烹调、洗衣、清扫与防盗的方法与流程是许多可行的机器人操作方法与流程中的一例，其它可行的方法与流程很多，不一一赘述。

工作环境与导航：对于没配备有视觉的机器人，机器人主体1于结构化的环境中工作，图1中整个系统中各设备的尺寸、整个住房的尺寸以及各设备的相对位置都是给定的。(整套装置一经售出，基本不变)(人类喜欢整齐的环境)可提供多种结构化环境图册，由使用人于商店中购此套装置时选择。机器人行走导航可以是地面或空中铺设导航件，也可传感件导航。例如：探测件、碰撞件或计算机视觉等。

安全问题：机器人使用的工具有多重锁止，可是机械锁扣或电磁吸附等。且机器人运行速度有限定。(防工具飞出)机器人外罩有弹性隔离衣。(也可无弹性)可是类人的整件衣，也可是仅隔离某部分。例如肩罩、肘套等。配合调节行走速度，防与人碰撞、隔离衣出缘绝材料制成，起电隔离作用。走线护套46也是为实现二级电器设立的。所设适应行走的卷线装置类同吸尘器的，所以省略表达。(设于图1的控制装置3之中底部。图中略去详细到达。)

由于图1中所示的家用器具共用机器人主体1的控制装置。(并且显然可增医疗、科学指示、裁缝等其它共用机器人控制装置的设备)这些设备在使用时与机器人主体实际上已不可分割。图1所示的实际是一种新型的系统型家庭机器人。此处的机器人也可配用后述附注中的有运动件改变接点的控制装置。

家庭自动化涉及问题多，实现时优劣程序不同，辅以简单工具，从简单的可实用开始，逐渐过渡到机器人用最简单工具，实现复杂的人类各种家务动作，是事务发展的自然规律。

实施例2：(参图7、9、14、15、16、17、20)图7是一种新型的工业机器人简化外形图，机器人68旁有GB7620型卡盘多刀半自动车床GG。该车床GG共用机器人68的控制装置69，车床66上设有对接机器人控制装置的对接装置67。图15示机器人68的控制中枢：可编程序控制器TNG-810的框图。图16是图15中Z80-PIO下方部分的电原理图。图15的其余部分是现有技术，没给出电路图。图中左侧的B0至B5线与Z80-PIO联系，其中间有一片ULN2003七非门。图中的输出单元处的纵向省略线表示与O₉线所连接的有继电器部分相同的线路还有许多。开关K(多个开关的构成的开关群)接通机器人执行件即是控机器人，接通车床执行件即是控制车床，机器人的控制执行件省略了表达，控制电磁阀的24V线路在控制机器人时是控24V执行电机。220V线路中的接触器控机器人的驱动电机。纵向省略旁的横向省略线表示图14中对接的车床GG上的电元件的1DT到10DT之间的2DT到9DT电磁阀于图16中省略没表达。图16右下方输入单元中的横向省略线表示图14中的各个行程开关以及按钮开关在图16中也有与I₁线所连接的有光电耦合件的线路相同的线路。

图15与图16中的α、β、γ、δ、几字母是表示图中位置的。本图注此几字母是为说明γ、δ字母所在处的电路均有可将原用于机器人的线路或元件改用控工业设备的切换开关K。注意：仅于γ处的线路中给出了该开关，而δ、处省略了表达。对于α处，也有一个人手可启动的复位开关；(参图17)对于β处，如也设可由机器人操作的开关，可以多设存贮芯片(各芯片的容量在允许值内。)当一个车间的不同设备，各设一个存贮控制程序的蕊片，可使共用机器人控制装置较简捷。开关可设于存贮器片选线上，一个旋转开关可接通或切断多个芯处片，旋转开关可如γ处的开关。

图16“输入单元”处的XK即是对接的车床66上的电元件，即图14中的XK夹紧开关。图16右下方三片CD4512蕊片的24个输入接点全结经过与XK所连接的相同线路接图14中的TNC810左侧的各个输入开关，所以该处给出了省略号。此24个输入接点暂全用于对接车床66上的电元件。

图16左上方给出的是采用了图20中有可逐个切变接点的运动件参与改变系统内部接点的装置的机器人控制装置部分的电路。图16中的步进电机即是图20中的电机21a。图16中的步进电机二侧的两套“联系柱”3a，“运动柱8a”“转换柱10a”即是图20中的相应的“联系柱3a”、“运动柱8a”、“转换柱10a”图16中的这两套装置是组装在一起的，与图10中实施例4的这两套装置组装结构相同，由中部的一个步进电机驱二侧2个运动柱8a运动。但本实施例的这套装置固于机器人控制装置69内。(图7中略去表达。)也同实施例4是焊或螺栓固定。

图16左上部的转换柱10a的虚线框内纵向省略号表示虚线框代表的转换柱10a上固定的相同的有光敏管的接收线路不止是一个，而是许多。是由运动柱8a上固定的、与运动柱8a同时运动的一个发光管在运动到光敏元件处给出信号，(参运动柱8a虚线框)而此发光管旁的横向省略号表示在运动柱8a上与此发光管线路有光敏管的转换线路相同的线路还有许多。这个横向省略号还有另一层省略含义，即：接于运动柱8a上同一个有光敏管的线路中的发光管是许多个，多个管子因接于同一线路中，所以可以同时给出同一信号，形成一个短光带，使输出的信号有一定的给出时段。示联系柱3a的虚线框内也有一纵向省略号，也表示同一接线上有许多发光管，有信号时，可形成光带。

图16左上部还有两处有没注省略号的隐省略，在此用文字说明。一是作为输出扩展的两片CD4099，除几个接点用于控步进电机之外，其余的接点均接有一套发光元件，发光元件也设于联系柱3a上与运动柱8a上与运动柱8a相对的圆柱面上；另一个省略是蕊片CD4512作为输入元件，其上的X₁至X₇的七个输入接线对接有与X₈相同的设一联系柱3a上的元件，且X₈元件对运动柱8a，转换柱10a上元件传递信号的线路其它X₁至X₇的元件也都有且相同。此CD4512侧的示运动柱8a(右)虚线框内的发光管旁的省略号表示该发光管还有许多，且接同一线上，给出信号时可形成光带。另一个于示转换柱10a的虚线框内的省略号表示：转换柱10a内给出机器人传来信息的有发光管线路还有很多，且可由运动柱8a上的一个(或多个)运动的光敏元件在随运动柱8a的运动中，搜索并接收这些发光管各自给出的机器人输入信息部分的不同的信号。

框图15中上方的EPROM2716(2)是扩展的存贮器，可存入用TNC810的指令编制的控车床66的程序。图15中上方的扩展的RAM616(2)供备用。扩展的存贮器的容量是允扩范围内。

图14给出机器人68的控制装置TNC810可编程序控制器与CB7620型车床66的电元件的外部接线图。图中左侧是输入信号的按钮开关与行程开关等，右侧是TNC-810输出继电器直接控制的电磁阀1DT至10DT。单用一组输出控制接通主轴电机的接触器。(220V线路中)以及信号灯控制。将这些输入与输出接线分别设于几组接插件67以上(将信号线与大电流线、直流线与交流线分开于不同的接插件上。如在同一接插件上，要考虑屏蔽，提高输入电压等抗干扰手段)。与机器人控制装置69上预设的对接插座70对接。对接件67与图14中表达的各元件的用现有技术，图中略去走线表达。(插座70的走线也略表达。)

机器人68在此给车床66上下坯料，因此车床66不运行时，机器人68工作，此处的共用可以是前述“分时使用”手段。实现的方法可是：当运行车床66到停运行车床66，改运行机器人68上下坯料91时，由使用人或机器人68压控制装置69上的开关71，使图15，图16中的α、β、γ(δ、)各处的开关同时动作。整个控制装置改控机器人68运行(各开关可是联动开关)。当用软件实现共用时，可以是先调用控制车床66的子程序，运行车床66车坯料；当坯料车好，需换坯料时，再调用控制机器人的程序，停下车床66，由机器人68给车床66上下料。由图16可以看出，车床运行时，机器人可做其它工作。(只是软件复杂，此情况是同时共用。)

由于工业设备共用机器人的控制装置，工业设备在使用时与机器人主体实际上已不可分割，图7所示的实际上是一种新型的系统型工业机器人。

图9中给出了一个简单的车削棒料91工艺过程图。图中的工进、工退、快进、快退均可由控制接线图14中的电磁阀1DT～10DT中的电磁阀通断实现。图中的1XK至6XK是检测车刀90位置的，即是接线图14中的行程1XK至6XK。由工艺图可知，车刀90接近棒料91时速度即改为工进速度。车完后又由工退，快退、至起始点。

因车床66的电路是现有技术，在给出工艺简图与接线图后，车床66的电路图不再给出。图中的开关与接插件也用现有的。

此情况有可能常用图17中的复位开关。

显然当不用车床66，用其它的工业设备时，可相应的改变共用机器人68控制装置的对接线路与对接件以及图15中EPROM2716(2)中的控制程序(必要时增磁带)。一般情况下，一个车间用一个机器人，对车间里的各工业设备都设一套对接线路，对接装置、控制程序存贮件，可使用时对接上，不用时脱离。(图17中复位电路为切换备用，可使各对接的工业设备均有容量较大的内存贮体。)

显然不用机器人，改用机械手也可以。控制装置不用可编程控器，用486工控机也可以，且可使较复杂的工业设备也共用机器人的控制装置。

采用有可逐个切变接点的运动件参与改变系统内部接点的控制装置或仅用可编程控器的机器人主体68也可用于没有多媒体计算机的家庭初步自动化系统中。机器人控制装置可作为系统共用的机器人控制装置，将接线图14调整并改变EPROM2716(2)中的存贮程序后即可同时控制冷库等。

实施例3：(参图8、12、19、20、23)图8是一种医疗机器人的外形图。由机器人主体85与医疗诊断监视站组成。机器人控制装置89内有多个诊断监视站中的心电仪、脑电仪等各种诊断监视设备。床86、凳88、以及机器人85使用的，易导入病人臂、腿等的装置87是机器人85使用的工具，此处只是简略给出。作为机器人控制装置一部分的打印机81、显示装置83、报警装置80为医设共用。图中多部分都是简化外形图。

图8中的辅助机器人诊断装置87可是各类专用框或套等，此处仅给出测脉搏的手臂上用的与心电仪配套的小腿上的检测框夹。此处的框可以由机器人手分开后套人肢体上，可是弹性导框。可以采用搜索式到位，即多排测头于手臂轴向(臂截面设为圆)前后移，配合导框87的绕臂转搜索脉动较大值位置。可以是框先转一角度，然后框往返一次，再转框，再往返，至输入信号电平过阈值后停止移动。用于小腿上的心电仪配合框可以是仿人直接将检测件卡小腿上。

开关群84中的右侧4个开关采用扭子开关，钮把略长，其中左下方的钮子开关已拉下。左侧是按一下启动，再按一下复位的4按钮开关。开关同实施例1可一带多个开关联动。

由于医疗诊断监视站内的许多设备共用机器人的控制装置，机器人与这些设备实际上已不可分割，图8所示的实际上是一种系统型医疗机器人。

机器人主体85的控制装置也采用图12中机器人部分的有80286微处理器的控制装置，所以系统框图不再给出。医疗设备共用机器人控制装置的方法与实施例1近似相同，即：疗断监视设备的电路框图于图12上部。可以用控制装置控制或监视的医疗设备均与机器人控制装置之间有对接开关。(开关由机器人操作)  (不可共用的设备只是由机器人使用。)各个可用控制装置控制的医疗诊断监视设备均设有存各自的控制程序(或监视程序)的存贮件。【类图12中的ROM(2)】且程序存贮首地址是于控制机器人的程序地址之后。用某个医设时，将该设备的对接装置与总线对接。例如机器人对接装置是图1所示的接插装置2时，即是，据不同的医疗设备，将该医疗设备的对接装置(可同图1的针式插头)接插于为该医设接插件事先准备的对号插座上。如果机器人按动本身控制装置的复位(RESET开关)医设的控制程序存贮首地址也可以从超始点开始、可多增内存贮体。只另增复位开关。换用不同的设备的接插件一对接上，即将机器人本身控制装置的复位开关驱动。针式插件也可将该医疗设备的控制程序存贮件接于总线上。同实施例1。图8示例与实施例1不同处是：此处将医疗诊断设备的电路与机器人控制装置电路统一布线，且针式插座与开关相连，仅机器人操作某个开关，该开关即使个医疗设备与机器人控制装置对接上。(也可软件实现调用控制该设备的子程序。)(接插件改出多个开关代替不另赘述。)

共用机器人控制装置的医设的诊断过程：控制装置中的中央处理单元先控制机器人运动，给病人接好检测装置，例如：将心电仪配套的框夹夹上。当机器人操作完此套程序后，中央处理单元改控已对接上的医疗设备。使控制中枢输入检测信号，并处理信号，给出诊断结果。当然，设一个手动开关，当机器人对病人操作完后，推动此开关与本身的控制装置的复位开关，(RESET复位电路中的开关)使机器人的控制程序存贮器脱离总线，而将医疗设备的控制程序存贮件与总线对接，以实现切换，也可以。

图19是冠心病监视系统图(简称CCU)，当诊断监视站中设此装置，并且此装置共用机器人85的控制装置，并取图12中的第2套程序存贮器ROM与EPROM(2)作为其控制程序存贮器，框图19中的计算机可以是共用图12中机器人的有80286微处理器的计算机，只是图19中与计算机框联系的各部分与计算机之间要设同实施例1的图12中的α、β、等相同的切换开关，并于总线与外设间增部分接口部件。因CCU是可间歇监视装置，机器人85可间歇的操作切换开关，将本身的计算机与CCU的非计算机各部分接口件对接，输入检测数据，并处理数据，给出记录或通知。同上诊断设备的共用相同，可是当CCU使用机器人的计算机时，机器人85不运动，当CCU共用机器人的计算机结束时，自动将机器人又同计算机对接。

如机器人本身的执行程序较多(因为使用一种医疗诊断设备，即要有一个套相应的控制机器人运动程序)可以由机器人给录音机换磁带，用磁带扩大存贮空间。

显然，不是机器人，是机械手或微钳群等其它医用智能机械时，其控制装置仍可为其所在系统的其它医疗设备所共用。并且，机器人的控制装置也可是其它类型的控制装置，例如386工控机，共用机器人控制装置的可以是各种生物电检测仪、非电生理参数检测仪器、病人监护装置、医学影像成象装置，以及被控电疗仪。图中的机器人是任一种使用。

当将心电仪，脑电仪等由计算机控制并是用机器人的控制装置时，均同图19一样，是取该设备的检测放大与滤波部分。

图23是CT结构原理图，由图可见，当CT共用机器人控制装置，例如图12下方所示的装置时，其共用方法与实施例1的多媒体部分共用机器人的控制装置的方法近似，也是单设控制程序存贮件，用软件实现时，不于总线上(或接线上)设开关。用手动开关时，可于总线上或对接线上设开关。CT与机器人控制装置的对接电元件是开关。例如：代表开关的针式接插件。

上述3个实施例中的机器人控制装置均可设机器人本体上，使机器人可以携带走动，(如后述的实施例4)这样可使机器人控制装置的利用面加宽，例如医疗机器人即可白天操作诊断设备，夜晚走进手术室作手术，还可携带各类专家系统，夜晚巡疹，兼巡视病房安全。

实施例4：(参图10、11、18、20)；图10是一种新型的农业机器人的外形图。同机器人主体95与碾米机92组成，碾米机有3个，图中只给出了1个。碾米机共用机器人主体95的控制装置103，碾料机92上设有对接机器人95的控制装置103的对接件107。机器人的控制装置103是设有可逐个切变接点的运动件参与改变系统内部接点的新型控制装置。(图10中只显示出有运动部分，其余省略表达。)

图18中给出机器人主体95的控制装置103的电原理图。图中示机器人控制装置的输入输出部分对接有碾米机92的检测元件：电流互感器、行程开关112以及测料斗内料高度、碾米机转速的检测件、碾米机92的上料量调节电机123。图中存贮件给出2套。EPROM2是第2套，专用于存贮控制碾米机92的程序。

碾米机拖动电机部分是现有技术，省略没画。对机器人95的控制执行部分、检测输入部分用现有技术，也略去没画。对碾米机的上料量调节电机123，(图18中右上角的电机仅给出1个)。实际有3个第1套ROM，RAM中存入的是监控程序与机器人的控制程序。(机器人可仅给碾米机上料，可是仅拉动上料开关。图18中的录音机中的磁带是机器人控制装置的外存贮体。

图11给出的是碾米机92上料调节装置。

显然，当不用碾米机，用其它类似的农业设备时，上述的对接线路可经过高速作为对接其它农设的线路，仅是对接件有改变，并用编程器等调试与写入设备改变EPROM2中的内容，写入控制其它农设的程序。所用语言与机器人所用语言相同，例如：汇编语言。

对共用机器人控制装置的碾米机控制的目的是控制上料量，以防堵塞，产生碎米等。电流互感器给出的是拖动电机负荷电流大小变化幅度值。变化幅度值超过阈值电平即是有堵塞。采样/保持、模数转换部分将电流互感器测得值输入，用软件实现采样值与给定的上下限阈值电平比较。(EPOM2存有比较程序)图18中的ULN2003是具有达林顿管输出的七非门，最大驱动电流600MA，可驱动一般的小型直流继电器。此处采用了调节电机123每运行调节一次后隔一短时再采样的方法，防止调节电机的一会儿正转一会倒转。

调节方法是：采样值输入控制中枢后，与给定值比较的结果是相差值超过限定值时，即行驱动输出部分。用继电器接通电机123。对于上限阈值的情况，图18右上的顶部的继电器动作接通电机123的正转线路，带动图11中的传动轮，使小部分轮122驱大轮进而使螺母124正转，使丝杆127前进，推斜板129关小上料口。对于小于下限阈值的情况，控制中枢使图18右上顶部的电机下方的继电器动作，接通电机123的倒转线路，带动部分轮122、驱螺母124倒转、牵丝杆127倒退，使斜板129后退，从而开大上料门。

图11中的控制座93上的各件组装好后，控制座93被螺钉126固碾米机92上。组装时，限位开关125最后到位，粘固座93上。止转槽128限丝杆127不可转动。

将碾米机输入与输出接线设于接插件107上，将信号线与大电流线分开于不同的接插件上，插机器人控制装置上预设的对接插座98上。(接插件与其它元件连线，图中没给出详细的表达。)(机器人95被推至生产现场后，用栓106将机器人固于生产现场的有地铆的基座上。

图18右上角的同省略号表示的是：与继电器相连接的、此2套有光敏管线路还有4套，分别控制另外2个碾米机的各自调节电机的正、倒向运转。图中的G102是光电耦合器，5G1430是驱动器。

图10中给出的控制装置1023中设有2个图20所示的装置分居于步进电机107的二侧。(步进电机107即是图20中的电机21a)，其中二侧的装置体积有改变。此处的步进电机107与图18中的PIO2口B相连，由Z80单板机控制。于图10中经二相同齿轮104、105、轴102、二相同锥轮99、100几传动件驱鼓轮97按步转动(还可增减速件)。轮104、105、轴102、锥轮99、100的支撑固定用现有的技术。鼓轮97是交替地压下4个可复位的开关96，以实现交替地将3个碾米机92、机器人95的模拟量信息输入线路与计算机的输入部分的多路转换器对接上。可由开关96上的复位件使开关96复位借以再切断对接上的线路。例如弹簧复位。开关96可是多个单开关组合成的一排开关(有接触)也可是一个可挡一排光电开关的光路的板(无接触)。步进电机107驱动分居于其二侧的2个图20中所示的装置中的运动柱8a运动。步进机107右侧的装置专输入信号用，划分为4个短圆柱，1号机器人所占用，其余2、3、4号是3个碾米机92占用。运动柱8a在运动中搜索接收几个碾米机与机器人95的生产现场的开关量信息。生产现场(图18右下侧)给出信息的检测元件的线路接在步进电机107右侧装置中的转换柱10a(右)上的发光元件上，而运动柱8a上固有光敏元件。运动中的运动柱8a(右)(转换柱10a静止)接收发光元件给出的信号。并经运动柱8a上与联系柱3a相对面上的发光元件与联系柱3a表面上的光敏元件作第2次光电转换后，信号输入图18的PIO2的A口的PA7接点。

图10中步进电机107左侧的装置专作输出用。运动柱8a从两处接收控制中枢的信号，一是从图20中的滑环29a、33a、导片17a、30a与导柱11a中的嵌线传入信号；另一处是联系柱3a(左)与运动柱8a(左)相对圆柱面上的光电传感。PIO2的PA₀、PA₁、输出点经滑环传信号直接点燃运动柱8a(左)上的发光管群。(省略号示群)(于图18右上角表示)使转换柱10a(左)上的光敏元件接收信号，进而使图18中右上角所示的继电器动作，接通碾米机上料调节电机123线路。当需调节电机123正转时，是接通正转线路的继电器动作，当需反转时，是接通倒转线路的继电器动作。因为，各个碾米机的上料量调节电机123是被交替地控制，所以，用PIO的两个口A接线PA₀、PA₁，一个控正转继电器动作，另一个控制转继电器动作。图10中步进电机107左侧的联系柱3a、(左)、运动柱8a、(左)转换柱10a(左)上给出了沿轴向8个短圆柱。(虚线上数字)左侧的1号圆柱是专作控调节电机123用，只是圆柱上固定不动的于转换10a上的光敏元件位置与鼓轮97处的开关96位置在360°圆周上相同且相对。因为是同一步进电机107驱动，所以鼓轮97与运动柱8a是同步转。运动柱8a(左)的1号圆柱上设的2个发光短带对转换柱10a上的6个光敏元件(3个正转，3个倒转)逐一扫描，使光敏元件传信号至继电器处。

图18中的控制中枢据步进电机107转动到达位置给出信号。(图20中的检测件27a可给出信号)信号经滑环29a、33a传给左侧运动柱8a上1号圆柱上的发光元件群形成的(发光短带)发光短带长与豉轮97的鼓块长相同，以保同步。使某碾米机或机器人输入信号时，同时也对该碾米机或机器人决定相应的控制。(从滑环处传信号的导线与电源线间有隔离。)

图10中步进机的左侧的运动柱8a(左)与转换柱10a上除1号圆柱外的其它2至8号圆柱上的发光元件与光敏元件由计算机PIO2的其它接线(除步进电机控制部分)给出控制信号至联系柱3a(左)上的发光元件(参图18、20)运动柱8a(左)上与联系柱3a相对面上的光敏元件经联系柱3a上的相应的圆柱上的发光元件接收这些信号，转而使运动柱8a(左)与转换柱10a相对面上的多个发光元件(图18中顶部的纵向省略号)构成的发光短带发光，进而使转换柱10a(左)上的光敏元件接收信号。为简化作图，图18中只给出了一套二次电转换线路，实际线路中，PIO2有非门输出的每个接线均接有一套。

图10中左侧的运动柱8a(左)与转换柱10a(左)以上2至8号圆柱由机器人95腰运动、大臂运动与小臂运动、腕运动各占一个圆柱，手指占用余下的圆柱。同驱动继电器时一样，图18中的控制中枢据步进电机转动到达位置给出信号，信号经上述的传递线路到达转换柱10a(左)上的光敏元件，进而控制外线路中的腰、或臂或指等的控制执行件运动，例如控制执行电机通电，等，从而使机器人运动。运动柱8a(左)上2至8号的各圆柱上的发光元件的发光短带可以是仅设一个，也可是多个。同继电器的线路切换一样，于转换柱10a(左)上的圆周上设的光每接收元件的空间上布置位置与个数及切换程序(即发光元件运动到达光敏元件位置的时刻与是否发光，(信号)，)是相对外设需切换的执行件的个数及执行程序的。执行件需动作，运动柱8a(左)上的发光管方有信号。

此处机器人95给碾米机92上料的方式也是多样的，可以是料库设于加料斗94上方，机器人95只开料库门，借助重力给料斗上料。也可是机器人用工具铲料。

组装时，图11中的止转槽128是从旁侧插入。图10中的步进电机107(双端有轴)由上往下沿小托106的槽放入小托106上。旋入螺栓的4个柱同图20中右侧4个螺栓的位置相对，所以电机107放入小托106后，即可用此4螺栓固图20中所示的装置于小托106上。(电机21a从图20的框中取出，且电机21a轴伸加长，增可固定其本身的外壳，并且图20中电机21a原在处的各件左右缩短。)也可将2套图20所示装置，用2个步进电机(有一个是双端轴)将图10左右二部分中的运动柱8均单驱动。

可用转速较低的步进电机或组装时使输入信号部分略超前输出部分，给主机留有处理时段，使鼓轮97将模拟输入部分切换并输入计算机信息，由计算机判断是否需控各碾米机调节电机123动作后，步进电机107左侧装置1号圆柱上的发光管与光敏管正好相对，进行信息转换。

由上述可见，此处的农业设备在共用机器人的控制装置时，是与机器人同时使用。在安排机器人控制装置103的主控流程时，可是机器人95的输入计算机信息与碾米机1至3同时输入模拟信息与开关量信息给控制中枢，三个碾米机的电流互感器检测值可由多路转换器输入，(如图18所示)也可由鼓轮97限定逐个输入(4个开关96被逐个接通。)由此逐个调节碾米机92上料量，而机器人95是每当第4个开关96被接通时即给一个碾米机上料。或是由运动柱8a(左)运动一个角度给一个碾米机上料。逐一上料(料斗内微开关给信号方由联锁使暂不上料。)步进电机107不停转动，不停地驱动运动件运动，进行信息转换，传递。

图18中右上部多个碾米机的调节电机123切换继电装置也可运动，即可使继电器仅2个。

图18中的右侧下方虚线框给出图10中控制装置103内的步进电机107右侧装置(参图20)中的运动柱8a(右)，该虚框中的部分随运动柱8a运动。该处“生产现场”右侧的给出信息的发光管是固于图10中的步进电机107右侧的装置中的转换柱10a上。因生产现场给出信息较多，所以传递信息的发光管也多，图18中右下方用横向省略号表示。该处附近的纵向省略号也示发光管(接同一线上的)有许多个。该纵向省略号旁的光敏元件，在随运动柱8a(右)的运动中，一个光敏管搜索并逐个接收整个输入部分所有开关量经各自的发光管给出的信号。(图中的光敏管固于图10中步进电机107右侧的装置中的运动柱8a(右)上，随柱运动。)此光敏元件转换信号放大后又经也固于此运动柱8a(右)上的发光元件作二次光电转换，传递给联系柱3a(右)上的光敏元件，并输入PIO2的A口的PA7接点。(此处的联系柱3a(右)也于步进电机107右侧)。可见，于一般的有机械惯性的生产现场，速度要求不高情况下，一个光敏管于运动柱8a(右)上可接收10至100以上的输入信号。(运动中)。

图18上部的PIO2输出部分也有2次光电转换的部分，输出部分的光电转换元件都设在图10中的步进电机107左侧的装置上。第一次光电转换的发光管固于联系柱表面上，光敏元件固于运动柱8a的与联系柱3a相对的面上。第二次光转换的发光元件固于运动柱8a与转换柱10a相对的面上，光敏元件固于与运动柱8a相对的转换柱10a的表面上。固于运动柱8a上的元件是随运动柱运动的。

需监视或控制的农业设备例如农药喷撒机、磨粉机，割捆机等与机器人主体在一个系统内时，(不一定必须是由机器人主体使用)由于此类农业设备共用机器人主体的控制装置，此类农业设备在使用时与机器人主体实际不已不可分割，图10所示的实际上是一种系统型农业机器人。

显然，控制装置是其它类型的控制装置时也可以，例如：是386工控机。并且此情况下也可使较复杂的需控制的农业设备，也共用机器人的控制装置。

季节的改变使农业机器人的工作任务经常改变，其所在系统的农业设备也常改变，但是，只要调节控制程序，一套控制装置将随着一个农业机器人(有可能是几个)为其它的农业设备所共用的。(设立适当的对接件后。)

限于篇幅，对其它行业，例如：商业、海洋、交通等机器人应用场所其它设备共用机器人控制装置的实施例不一一列举，其共用模式与上述各实施例基本相同，或是同时用，或是部分调用或其它手段，根据在这些行业里实施自动控制的可行性与上述实施例，机器人在这些行业里应用时，运用本法，机器人的控制装置均可为这些行业里的某些设备所共用。

显然，取上述机器人为智能机器人，加之上述的智能烹调机、智能清扫机，都可说明：智能机械本身的控制装置对接可与智能机械联系的系统内其它设备的电元件，也是可以的。

附：可共用的机器人控制装置多种多样、机器人也多种多样，以下给出一种也可辅助实现机器人所在系统造价降低的新型控制装置与采用此类控制装置的新机器人。图20是一种设有可逐个切变接点的运动件参与改变系统内部接点的控制装置(一种运用了转换控制法的装置。(本人在先申请的“特换控制法”，(申请号：96116954.0)中的实施例1图。图中原标号没有动，但均后加a)中的有运动件部分的结构图。由电机21a驱动。电机21a由控制装置中的计算机控制动转。(参前述实施例4)也可是其它类型的控制中枢控电机21a。此装置或含有计算机部分的这类装置也可用为机器人的控制装置。其中的运动柱8a携带接收信号的元件在运动中搜索转换柱10a上的与外部输入信号线相联接的给出信号的元件给出的输入信号，可仅携带与控制中枢一个信号输入接线相联接的元件，在运动中扫描10个以上与外线路输入信号接线点相联接的元件，并接收这些元件给出的信号。例如图18所示PIO2口A仅用一个输入线PA₇，经二级光电转换，由运动柱8a携带一个光敏管在运动中搜索并接收许多个发光管给出的与生产现场的许多检测元件相接的接线上的信号。

显然，图18中PIO2的口A如多设几根输入信号线，即可搜索并输入多几倍的生产现场给出的信号。(光电转换件也相应增设。)

图20装置可设两套，另一套作为输出信号使用。将各圆柱沿轴向划分为几个区域分别控制机器人的手指、手臂、行走机构等各个部分，于运动柱8a设发光元件，转换柱10a上设光敏接收元件，接收输出信号，并将信号放大后传出控机器人运动(只是要尽量避开对输出信号的锁存。例如：于运动柱8a圆柱上设连续的一小段输出信号元件给出同一输出信号。或发光元件制成为一个光带或线路中设电容形成时延)。

同样，对于控制装置的输出部分，也可仅于控制中枢输出件上仅用一个输出接线，经光电转换以后对10个以上的外设布于转换柱10a上的10个以上光敏接收元件给出光电转换输出信号。其结果与前述实施例2的图16中的光电转换输出电路的输出结果相同。所不同的是输出信号的锁存。(此处用其它方法实现。)提高输出信号的准确度可以用图20内设运动件位置识别件等手段实现。

此法使机器人控制中枢本身的输出接点数也减少。

当采用光电转换实现信号传递，可用分立元件实现，也可用集成元件实现，当用集成元件实现且图20作为输入信号装置时，运动柱8a上固定的搜索信号的光敏元件可是多个接同一传输线上，(因元件体积小，图中没有给出详细表达。)转换柱10a上的发光元件也可是许多个元件接同一个外输入信号接线上。因用集成元件，转换柱10a上可以设1亿以上的集成元件，传递外输入信号。  (因装置还可扩大)采用的较少的与控制中枢的输入部分接通的光敏元件，(例如30至50个)设于运动柱8a上，随运动柱8a转动，扫描此1亿以上微发光元件给出的信号。接收到的信号经少量的放大单元传入中枢。(输入信号的传递失误，可用对同一输入信号线分散于转换柱10a的四周，提高信号的复现率等方法防止。信号的识别由内设识别辅助件等方法实现。)

当机器人外表触沉要实现仿人针尖大小的面积上也有触觉传感，即要有1亿左右的输入信号线接于图20中所示的电缆2a上。这可用增加电缆2a体积并且一层层超薄缆迭加实现，(由内部集成的元件向外引出蕊线后嵌薄塑带槽中。再将塑带迭加(粘合)。这1亿以上给出信号的搜索与接收，即由上述运动件运动中实现。图20装置提供了低造价小体积设备对2百至1亿以上高密度接线点输入信号接收的可能性。

显然，采用了此装置的机器人不同于现有的机器人，是一种新型的机器人。

此装置本身显然也可缩小或扩大。

采用了设有可逐个切变接点的运动件参与改变系统内部接点的控制装置的机器人的控制过程一般是：(注：控制装置中的运动件分为输入与输出、微电子与大电流，微电控制与机械控制，主动控制与被控，接触传递与不接触传递等几类)。

简单顺控：程序存于存贮器内，也可是存贮于运动中切变接点的运动件上。对于上述的图10中所示的第2套控制装置(用于输出)，当控制中枢控运动柱8a运转的同时，据运动柱速与预安排有确定的位置的转换柱10a以上的光敏元件的位置给出信号，点燃运动柱8a上的某个或某些发光元件，使光敏元件感受信息，并输出信号控手臂或其它部位的控制执行件执行。对于手臂伸缩，手臂的转动，均可当执行件将一关节传动件挂于动力件上后，由动力件经传动件驱手臂伸缩或转动。整个过程按顺序进行。(控制执行件可是现有的的各类执行件。运动中改变接点的运动件可是各类与接线点无接触或有接触的运动件，运动件上有传递信息件。)

闭环控制：控制时，输入信息的第一套此类装置一般是不停运转，搜索输入的信号，对于第2套此类装置输出信息运动件一般要按中枢据输入的信息调整后的指令运动，进而控制外设备。

其它控制法略述。(采用此法的控制程序增多，机器人用计算机作为控制装置时，可用磁带或磁盘扩展控制装置的内存。且可由机器人本身换磁带或磁盘。等。)

前述的实施例2、4同时也给出采用了转换控制法的机器人。采用了此法的机器人在控制方法、信息存贮、获取与转换上与其它机器人均不同，此为一种新型的机器人。

以下对图20中的装置的有关问题补充说明：为表示清楚起见，图1中的尼龙板34a的剖面线没画出，图中的双用柱10a是集成元件芯片，其与运动柱8a接近的表面上沿轴向划分的等距离圆环内集成有发光元件。运动柱8a的外表面设有或集成有光敏元件，用以接收发光元件给出的信号。双用柱10a上于密封框9外面部分是穿过端盖6a与软缆2a对接。软缆2a中的导线与双用柱10a中元件的导线按需要联接，软缆2a中的导线的另一端与输入信号线相连。运动柱8a的最内圈表面设有发光元件，将光敏元件接收的信号又转为发光信号传递给联系柱3a表面的光敏元件并经过输出缆1a中的导线将信号传输出去。外部电源经滑环29a、33a、导片17a、30a与导柱11a及其槽嵌的绝缘线给运动柱8a内的线路上的元件供电。为突出重点，此处省略了内部元件与走线等的表达，仅图20中给出了运动柱8a沿轴向示意性的几道光敏元件所在槽。另外，各元件集成是采用现有技术制造，方法不另赘述。

将锥轴12a、滑环29a、33a的尺寸放大后，联系柱3a处与运动柱8a传递信息的通路可全改于锥轴12a滑环29a、33a处，这样，图16与图18中的联系柱3a与运动柱8a相对处的光电转换与信号放大线路可以省略。导柱11a嵌的线有电源线，也有控继电器的导线，各导线以及导线与导柱11a之间彼此绝缘。

机器人控制装置共用法与现有技术相比有如下显著进步：

1、本法使多数可与机器人联系的系统的造价降低，体积压缩，从而提高了机器人的性能价格比。

2、家庭初步自动化系统及其可扩展性为人类从家务中基本解放提供了实用的成套装置。使人类有更多时间从事其它工作，将影响家庭和睦、社会稳定、并对人类进步有深远地影响。

3、家庭自动化系统中的厨具代替了传统的厨房，间接地扩大了人类的住房空间。

4、机器人烹调机的问世将改善(并改变)人类的饮食结构，中餐加西餐，将丰富人类的生活，家宴如国宴，使普通人的生活上档次。

5、共用的方法使机器人的使用范围加宽：不需是必须操作某设备，而是一种携带有控制装置，可随时对某设备使用本身的控制装置的智能机械。此情况下机器人操作的是辅助使用本身的控制装置的设施。

6、共用的方法可使机器人所在的场所的其它生产设备的智能生产档次较易提高。

7、本法将推动机器人应用的普及与加快各行各业自动化的步伐。

由于对国外保密将使应用本法的产品不能国外出售，有损国家利益，所以从加速进步出发，本发明申请提前公开。

补充说明：

1、图12中上方多媒体部分的简要说明：图12中给出的DVI(Digital Video Inter-active)II型系统框图中的82750LH是主机接口门阵电路芯片。可以把DVI总线连接到主计算机总线，例如能连接到PS/2的微通道总线或IBMPC/AT的ISA总线。82750LV是第二个专用门阵电路芯片，可实现VRAM、SCSI、Capture多种功能。其中：(1)VRAM是Video RAM的缩写，即视频随机存储器。(2)Capture代表视频信号获取部分。(3)SCSI是小型计算机系统接口的英文缩写，这个接口用以支持单个CD-ROM驱动器。允许以5MB/S速率传送数据。VRAMCtl是存储器阵列VRAM控制模块的英文缩写。即这个门阵芯片为数据从获取子系统和CD-ROM驱动器流向VRAM提供直接通道，该门阵还执行VRAM控制器的功能。

CD-ROM是致密只读存储的英文缩写。一张CD-ROM盘上可存近600MB的程序和数据，可适应存储量大的要求。图示CD-ROM为一包括有驱动器的子系统。

DVI BIS是VDI总线简称，不仅主机可用此总线，且各子系统也可用此总线通信。

82750PB是象素处理器，它用微码执行视频图象快速处理算法，视频特技以及数字式运动图象和静止图象的压缩编码算法与解码算法。

82750DB是可编程序显示处理器，可将不同的位映射数据变成监视器显示需要的RGB信号。有模拟与数字二输出量。

II型DVI系统通常认为IBM-PC计算机上存在主机图形系统VGA或XGA，它能为DVI系统提供高分解率的图形。

Vidoo mux是视频混合器，将以black detect代表的背景/外部视频信号与VGA给出的信号、82750DB传到的信号综合处理，由显示器输出，即图中的RGBOUT。RGBOUT是英文复合词，RGB是红绿蓝的英文缩写。图中RGBOUT右侧的方框代表显示屏。

82750LA是第三个专用门阵电路芯片。它提供在DVI总线上到音频子系统芯片Audio的逻辑接口，它还执行彩色键接Keging与锁相(图中的PLL代表锁相部分)功能。

AudioDSP是音频数字信号处理器的英文缩写。ADSP-2105是模拟设备公司生产的音频数字信号处理器，通过它完成所有音频信号的压缩和解压缩任务。

DAC滤波器是音频信号输出前的处理部分，包括数模变换、滤波、功放等。DAC滤波器小框右侧是输出音频信号的喇叭。

图12中下方机器人部分的框图内的I/O卡的I/O是英文IN/OUT的缩写，即输入/输出卡，为线路中的输入输出接口部分。另有的框内给出的AD、DA代表模数、数模变换器。8086/8088是美国英特尔公司生产的8086微处理器与8088微处理器的代号。BITBUS前已说明。

DVI系统的详细说明可参阅钟王琢著《多媒体计算机技术》(广西科学技术出版社出版，1993年5月第1版)

2、图12中的RAM(1)与(2)，ROM(1)与(2)取用SIMM条时，主机可改用386或486或586，并且最好是单设一存储空间扩展器，其上设专用的推动开关，利于机器人或使用人操作。例如：将72个微型光电开关均匀设于一个推动开关上。

当然，也可设硬盘扩展，磁带机扩展等其它的。

3、各图中的主机取80586时，适应更广泛的需要。

4、机器人携带的控制装置可如图12所示的主从式多套，多级装置，也可是分离开的独立的多套装置，适应更广泛的需求。

Claims (5)

1、机器人控制装置共用法，其特征是：现有机器人控制装置对接有可与机器人联系的系统内其它现有设备的电元件。

2、现有家用电器共用现有机器人控制装置的方法，其特征是：机器人控制装置对接有可与机器人联系的家用电器的电元件。

3、现有工业设备共用现有机器人控制装置的方法，其特征是：机器人控制装置对接有可与机器人联系的工业设备的电元件。

4、现有农业设备共用现有机器人控制装置的方法，其特征是：机器人控制装置对接有可与机器人联系的农业设备的电元件。

5、现有医疗设备共用现有机器人控制装置的方法，其特征是：机器人控制装置对接有可与机器人联系的医疗设备的电元件。

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