CN109366490A - 水下履带智能机器人总控单元 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种水下履带智能机器人总控单元，包含：变压整流模块、机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块、主控制器模块；上位设备通过光纤将指令信号发送给光纤模块，所述光纤模块将光信号转化成以太网协议发送给主控制器模块，主控制器模块将接收到的以太网数据进行多任务并行处理，将指令以符合CAN协议标准的编码形式分别发送给机械臂单元CAN模块与动力单元CAN模块，进而机械臂单元CAN模块与动力单元CAN模块控制机械臂单元与动力单元来实现指令所要求的功能；同时主控制器模块将水下履带智能机器人周围环境的信息通过光纤模块发送给上位机。
Description
技术领域
本发明涉及一种水下履带智能机器人总控单元。
背景技术
随着人类海洋开发的步伐不断加快，水下机器人技术作为人类探索海洋最重要的手段得到了空前的重视和发展。占地球表面积71％的海洋是人类赖以生存和发展的战略空间，是能源、生物资源和金属资源的战略性开发基地，不但是目前最现实的，而且是最具发展潜力的空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种水下履带智能机器人总控单元。
本发明包含：变压整流模块、机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块、主控制器模块；
所述变压整流模块将电源的AC电压转换成DC电压，供给所述机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块、主控制器模块；
上位机通过光纤与所述光纤模块连接，机械臂单元通过异步通讯总线与所述机械臂单元CAN模块连接，动力单元通过异步通讯总线与所述动力单元CAN模块连接；
所述主控制器模块分别通过异步通讯总线与所述机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块连接；
上位设备通过光纤将指令信号发送给光纤模块，所述光纤模块将光信号转化成以太网协议发送给主控制器模块，主控制器模块将接收到的以太网数据进行多任务并行处理，将指令以符合CAN协议标准的编码形式分别发送给机械臂单元CAN模块与动力单元CAN模块，进而机械臂单元CAN模块与动力单元CAN模块控制机械臂单元与动力单元来实现指令所要求的功能；
同时主控制器模块将水下履带智能机器人周围环境的信息通过光纤模块发送给上位机。
优选地，水下履带智能机器人周围环境的信息包含压力、密度、温度。
优选地，变压整流模块包含HLK-PM01，将单相220V转换成DC5V；同时还包含NDR-240-24，将单相220V转换成DC24V；
变压整流模块转换的DC5V电压输入给主控制器模块，变压整流模块转换的DC24V电压输入给机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块。
优选地，所述机械臂单元CAN模块、动力单元CAN模块各使用ADM3052。
优选地，所述主控制器模块使用STM32F429。
优选地，所述光纤模块使用华为SFP-GE-T，将以太网协议转化成光纤通讯协议。
优选地，所述变压整流模块、机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块、主控制器模块均都设置在一个防水外壳的内部。
本发明除光纤模块外，其他各模块采用常规嵌入式芯片、晶体管、继电器等电子元器件实现功能，结构简单，而且通过防水外壳，使设备具备了在水下工作的能力。
附图说明
图1为本发明水下履带智能机器人总控单元的系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但不以任何方式限制本发明的范围。
如附图1所示，本发明包含：变压整流模块、机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块、主控制器模块，且这些模块均都设置在一个防水外壳的内部。变压整流模块包含HLK-PM01，将单相220V转换成DC5V；同时还包含NDR-240-24，将单相220V转换成DC24V；变压整流模块转换的DC5V电压输入给主控制器模块，变压整流模块转换的DC24V电压输入给机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块。
上位机通过光纤与所述光纤模块连接，机械臂单元通过异步通讯总线与所述机械臂单元CAN模块连接，动力单元通过异步通讯总线与所述动力单元CAN模块连接；所述主控制器模块分别通过异步通讯总线与所述机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块连接。本发明中主控制器模块使用STM32F429；机械臂单元CAN模块、动力单元CAN模块各使用ADM3052来实现CAN协议通讯；光纤模块使用华为SFP-GE-T，将以太网协议转化成光纤通讯协议。
本发明的工作原理是：上位设备通过光纤将指令信号发送给光纤模块，所述光纤模块将光信号转化成以太网协议发送给主控制器模块，主控制器模块将接收到的以太网数据进行多任务并行处理，将指令以符合CAN协议标准的编码形式分别发送给机械臂单元CAN模块与动力单元CAN模块，进而机械臂单元CAN模块与动力单元CAN模块控制机械臂单元与动力单元来实现指令所要求的功能；同时主控制器模块将水下履带智能机器人周围环境的压力、密度、温度信息通过光纤模块发送给上位机。
另外，上位设备操作人员通过图像采集单元，肉眼获取指令执行的反馈信息，以达到闭环控制的效果。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求。
Claims (7)
1.一种水下履带智能机器人总控单元，其特征在于，包含：变压整流模块、机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块、主控制器模块；所述变压整流模块将电源的AC电压转换成DC电压，供给所述机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块、主控制器模块；
上位机通过光纤与所述光纤模块连接，机械臂单元通过异步通讯总线与所述机械臂单元CAN模块连接，动力单元通过异步通讯总线与所述动力单元CAN模块连接；
所述主控制器模块分别通过异步通讯总线与所述机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块连接；
上位设备通过光纤将指令信号发送给光纤模块，所述光纤模块将光信号转化成以太网协议发送给主控制器模块，主控制器模块将接收到的以太网数据进行多任务并行处理，将指令以符合CAN协议标准的编码形式分别发送给机械臂单元CAN模块与动力单元CAN模块，进而机械臂单元CAN模块与动力单元CAN模块控制机械臂单元与动力单元来实现指令所要求的功能；
同时主控制器模块将水下履带智能机器人周围环境的信息通过光纤模块发送给上位机。
2.如权利要求1所述的水下履带智能机器人总控单元，其特征在于，水下履带智能机器人周围环境的信息包含压力、密度、温度。
3.如权利要求1所述的水下履带智能机器人总控单元，其特征在于，变压整流模块包含HLK-PM01，将单相220V转换成DC5V；同时还包含NDR-240-24，将单相220V转换成DC24V；
变压整流模块转换的DC5V电压输入给主控制器模块，变压整流模块转换的DC24V电压输入给机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块。
4.如权利要求1所述的水下履带智能机器人总控单元，其特征在于，所述机械臂单元CAN模块、动力单元CAN模块各使用ADM3052。
5.如权利要求1所述的水下履带智能机器人总控单元，其特征在于，所述主控制器模块使用STM32F429。
6.如权利要求1所述的水下履带智能机器人总控单元，其特征在于，所述光纤模块使用华为SFP-GE-T，将以太网协议转化成光纤通讯协议。
7.如权利要求1-6任一项所述的水下履带智能机器人总控单元，其特征在于，所述变压整流模块、机械臂单元CAN模块、光纤模块、动力单元CAN模块、主控制器模块均都设置在一个防水外壳的内部。
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