CN109434817A - 水下履带智能机器人工作臂单元 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种水下履带智能机器人工作臂单元，包含：变压整流模块、CAN收发模块、位移信号转换模块、主控制器模块、液压动力模块、电磁阀控制模块；变压整流模块将电源的AC电压转换成DC电压；位移信号转换模块接收多路工作臂位移信号后转换成数字信号，并通过同步通讯总线传递给主控制器模块；主控制器模块在收到CAN收发模块传递过来的控制指令后启动液压动力模块产生液压动力源，并根据控制指令来控制电磁阀控制模块的液压输出，实现控制工作臂的运行；当位移信号转换模块接收到的工作臂位移量与控制指令中指定的位移量一致时电磁阀控制模块关闭电磁阀，停止工作臂移动，再停止液压动力模块中的液压泵，等待下次动作指令。
Description
技术领域
本发明涉及一种水下履带智能机器人工作臂单元。
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工作臂单元。
本发明包含：变压整流模块、CAN收发模块、位移信号转换模块、主控制器模块、液压动力模块、电磁阀控制模块；
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CAN收发模块、位移信号转换模块、主控制器模块、电磁阀控制模块；
所述液压动力模块使用电源的AC电压；
所述液压动力模块通过液压管路与电磁阀控制模块连接；
所述位移信号转换模块接收多路工作臂位移信号后转换成数字信号，并通过同步通讯总线传递给所述主控制器模块；
所述CAN收发模块接收从用户传递过来的控制指令后，通过CAN协议发送控制指令信号给所述主控制器模块；
所述主控制器模块在收到CAN收发模块传递过来的控制指令后启动液压动力模块产生液压动力源，并根据控制指令来控制电磁阀控制模块的液压输出，实现控制工作臂的运行；
当位移信号转换模块接收到的工作臂位移量与控制指令中指定的位移量一致时电磁阀控制模块关闭电磁阀，停止工作臂移动，再停止液压动力模块中的液压泵，等待下次动作指令。
优选地，液压动力模块与液压油箱用液压管路进行连接。
优选地，电磁阀控制模块输出的液压油通过液压回油管路重新返回到所述液压油箱。
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CAN收发模块、位移信号转换模块、电磁阀控制模块。
优选地，CAN收发模块使用ADM3052，主控制器模块使用STM8S207，电磁阀控制模块使用BIFOLD-FP06P。
优选地，位移信号转换模块使用AD974，将4-20mA的位移信号转化成十六位SPI通讯信号。
优选地，液压动力模块使用单相交流异步电动机来驱动液压泵。
优选地，所述变压整流模块、CAN收发模块、位移信号转换模块、主控制器模块、液压动力模块、电磁阀控制模块均都设置在一个防水外壳的内部。
本发明除液压动力模块外，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，不使用远程控制器(RTU)与可编程控制器(PLC)等设备，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工作臂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、CAN收发模块、位移信号转换模块、主控制器模块、液压动力模块、电磁阀控制模块，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CAN收发模块、位移信号转换模块、电磁阀控制模块。所述液压动力模块直接使用电源的AC电压。
所述液压动力模块与液压油箱用液压管路进行连接，并且液压动力模块通过液压管路与电磁阀控制模块连接；电磁阀控制模块输出的液压油通过液压回油管路重新返回到所述液压油箱。所述位移信号转换模块接收多路工作臂位移信号后转换成数字信号，并通过同步通讯总线传递给所述主控制器模块；在这里，位移信号转换模块使用AD974，将4-20mA的位移信号转化成十六位SPI通讯信号。所述CAN收发模块接收从用户传递过来的控制指令后，通过CAN协议发送控制指令信号给所述主控制器模块。
本发明的工作原理是：主控制器模块在收到CAN收发模块传递过来的控制指令后启动液压动力模块产生液压动力源，并根据控制指令来控制电磁阀控制模块的液压输出，实现控制工作臂的运行。当位移信号转换模块接收到的工作臂位移量与控制指令中指定的位移量一致时电磁阀控制模块关闭电磁阀，停止工作臂移动，再停止液压动力模块中的液压泵，等待下次动作指令。
在这里，液压动力模块使用单相交流异步电动机来驱动液压泵，CAN收发模块使用ADM3052，主控制器模块使用STM8S207，电磁阀控制模块使用BIFOLD-FP06P。
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 (8)
1.一种水下履带智能机器人工作臂单元，其特征在于，包含：变压整流模块、CAN收发模块、位移信号转换模块、主控制器模块、液压动力模块、电磁阀控制模块；
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CAN收发模块、位移信号转换模块、主控制器模块、电磁阀控制模块；
所述液压动力模块使用电源的AC电压；
所述液压动力模块通过液压管路与电磁阀控制模块连接；
所述位移信号转换模块接收多路工作臂位移信号后，并通过同步通讯总线传递给所述主控制器模块；
所述CAN收发模块接收从用户传递过来的控制指令后，通过CAN协议发送控制指令信号给所述主控制器模块；
所述主控制器模块在收到CAN收发模块传递过来的控制指令后启动液压动力模块产生液压动力源，并根据控制指令来控制电磁阀控制模块的液压输出，实现控制工作臂的运行；
当位移信号转换模块接收到的工作臂位移量与控制指令中指定的位移量一致时电磁阀控制模块关闭电磁阀，停止工作臂移动，再停止液压动力模块中的液压泵，等待下次动作指令。
2.如权利要求1所述的水下履带智能机器人工作臂单元，其特征在于，液压动力模块与液压油箱用液压管路进行连接。
3.如权利要求2所述的水下履带智能机器人工作臂单元，其特征在于，电磁阀控制模块输出的液压油通过液压回油管路重新返回到所述液压油箱。
4.如权利要求1所述的水下履带智能机器人工作臂单元，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CAN收发模块、位移信号转换模块、电磁阀控制模块。
5.如权利要求1所述的水下履带智能机器人工作臂单元，其特征在于，CAN收发模块使用ADM3052，主控制器模块使用STM8S207，电磁阀控制模块使用BIFOLD-FP06P。
6.如权利要求1所述的水下履带智能机器人工作臂单元，其特征在于，位移信号转换模块使用AD974，将4-20mA的位移信号转化成十六位SPI通讯信号。
7.如权利要求1所述的水下履带智能机器人工作臂单元，其特征在于，液压动力模块使用单相交流异步电动机来驱动液压泵。
8.如权利要求1-7任一项所述的水下履带智能机器人工作臂单元，其特征在于，所述变压整流模块、CAN收发模块、位移信号转换模块、主控制器模块、液压动力模块、电磁阀控制模块均都设置在一个防水外壳的内部。
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