CN109986603A - 适用于多机器人的电源板布局方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种适用于多机器人的电源板布局方法及系统，其中方法包括如下步骤：获取不同机器人对电源板的需求数据集合，基于该需求数据集合解析出目标电源板的设计需求参数，最后采用上述设计需求参数确定目标电源板中各功能模块的布局方案。采用本发明，通过分析多种机器人对电源板的需求数据，得到能够满足不同机器人对电源板需求的设计参数，再据此设计参数提供一种通用电源板的布局方案，满足了不同款式机器人对电源板的需求。

Description

适用于多机器人的电源板布局方法及系统

技术领域

本发明涉及电路板布局设计技术领域，尤其涉及一种适用于多机器人的电源板布局方法及系统。

背景技术

在当前机器人的开发研制领域中，需要针对不同款的机器人设计不同的电源板，给机器人的优化开发带来一定的困难，也不利于统一公司产品的统一。

发明内容

本发明实施例提供一种适用于多机器人的电源板布局方法及系统，通过分析多种机器人对电源板的需求，统一一种可以满足不同需求的电源板功能参数，再据此参数提供电源板的布局方案，可以满足不同款式机器人对电源板的需求。

本发明实施例第一方面提供了一种适用于多机器人的电源板布局方法，可包括：

获取不同机器人对电源板的需求数据集合；

基于该需求数据集合解析出目标电源板的设计需求参数；

采用上述设计需求参数确定目标电源板中各功能模块的布局方案。

进一步的，上述布局方法还包括：

输出布局方案，供设计人员根据布局方案对各功能模块进行设计布局。

进一步的，需求数据集合包括功能需求数据集合和功耗需求数据集合。

进一步的，功能需求数据集合中至少包括通讯方式、充电管理、供电管理、指示方式、电压转换、监控信息采集六个方面的需求数据，功耗需求数据集合至少包括传感器、计算单元、电机以及预留单元四个方面的需求数据。

进一步的，设计需求参数包括目标电源板中各电器件的配置参数、各器件间的布线配置参数以及各功能模块间的逻辑优化配置参数。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种适用于多机器人的电源板布局系统。

需求数据获取单元，用于获取不同机器人对电源板的需求数据集合；

功能参数解析单元，用于基于需求数据集合解析出目标电源板的设计需求参数；

设计数据确定单元，用于采用设计需求参数确定目标电源板中各功能模块的布局方案。

进一步的，上述布局系统还包括：

数据输出单元，用于输出布局方案，供设计人员根据布局方案对各功能模块进行设计布局。

进一步的，需求数据集合包括功能需求数据集合和功耗需求数据集合。

进一步的，功能需求数据集合中至少包括通讯方式、充电管理、供电管理、指示方式、电压转换、监控信息采集六个方面的需求数据，功耗需求数据集合至少包括传感器、计算单元、电机以及预留单元四个方面的需求数据。

进一步的，设计需求参数包括目标电源板中各电器件的配置参数、各器件间的布线配置参数以及各功能模块间的逻辑优化配置参数。

在本发明实施例中，通过分析多种机器人对电源板的需求数据，得到能够满足不同机器人对电源板需求的设计参数，再据此设计参数提供一种通用电源板的布局方案，满足了不同款式机器人对电源板的需求。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种适用于多机器人的电源板布局方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的电源板功能需求结构示意图；

图3是本发明实施例提供的电源板功耗需求结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种模块化布局结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种适用于多机器人的电源板布局系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

本发明实施例中的适用于多机器人的电源板布局方法可以被用于设计出一种适用于多款式机器人中的电源板。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，该方法包括如下的步骤S101至步骤S103：

S101，获取不同机器人对电源板的需求数据集合。

可以理解的是，上述布局系统可以获取人工通过调研分析采集的需求数据集合，也可以通过大数据分析云端存储的不同机器人的电源板数据得到需求数据集合。上述需求数据集合中的需求数据可以包括功能需求数据集合和功耗需求数据集合。可选的，如图2所示，上述功能需求数据集合中至少可以包括通讯方式、充电管理、供电管理、指示方式、电压转换、监控信息采集六个方面的需求数据，其中，通讯方式主要包括电池和主机的CAN通讯、主机的RS232通讯以及电池的I2C通讯等；充电管理主要包括快充/正常充、充放电保护以及手冲和前后充；供电管理主要包括电机电源、主机电源、底层其他电源以及应用层电源；提示方式主要包括蜂鸣和LED；电压转换主要包括多路5V、12V；监控信息采集主要包括充电辅助传感器信息采集、电压采集(多路)以及电流采集(多路)。

可选的，如图3所示，上述功耗需求数据集合至少可以包括传感器、计算单元、电机以及预留单元四个方面的需求数据。其中，传感器可以包括激光雷达(2路12V/2A，最多4路激光2路网口+2路USB)、Camera(1路12V/2A，最多2个深度相机)和本体模块(3路12V/2A，传感器、无线板、通讯模块)；计算单元可以为主机(1路12V/5A，NUC/工控机/移动脑)；电机可以为三种电机(1路24V/5A，光编/磁编/伺服)；预留单元可以包括应用层(1路24V/10A.上身应用层)和散热(1路12V/2A，整机风扇、主机风扇)。

S102，基于上述需求数据集合解析出目标电源板的设计需求参数。

具体的，通过解析现有需求数据集合中所有或者部分机器人电源板的需求数据可以知道一种电源板若要适用于多种机器人需要具备哪些功能，布局系统可以将上述需要具备的功能整理为设计需求参数。满足该设计需求参数的电源板可以适用于多种款式的机器人。上述目标电源板即可以用于多种机器人的电源板。

可以理解的是，上述设计需求参数可以包括目标电源板中各电器件的配置参数、各器件间的布线配置参数以及各功能模块间的逻辑优化配置参数。

S103，采用设计需求参数确定目标电源板中各功能模块的布局方案。

可以理解的是，上述布局系统可以对目标电源板进行一种模块化的布局，即可以采用设计需求参数确定目标电源板中各功能模块的布局方案。可选的，上述模块布可以如图4所示，按照控制模块和不同元器件的功耗模块划分为系统MCU、功率部分12V和功率部分24V。

需要说明的是，上述布局方案可以是规避了现有电源板中能够规避的缺点，吸取了能够吸取的优点的布局方案，例如，方案中可以集成浪涌芯片用于充电，充电保护能力更高；采用霍尔芯片采样电流，精度更高；采用软硬件保护电路，系统可靠性更高；增加系统EMC防护功能。

在可选实施例中，上述布局系统可以根据目标电源板中各电器件的配置参数确定可选的芯片类型为高度优化的芯片，例如，可以采用成熟DCDC芯片、运放芯片及浪涌芯片。可选的，可以根据各器件间的布线配置参数对布局布线进行合理优化，例如，可以综合各方面优缺点，借鉴先进的布局布线技术，散热考虑更加合理化。可选的，可以根据各功能模块间的逻辑优化配置参数对各器件进行逻辑优化，例如，可以整体性的控制逻辑优化或者通过软件监控技术控制逻辑优化。

在可选实施例中，上述布局系统可以输出上述布局方案，设计人员可以根据该布局方案对上述目标电源板的各功能模块进行设计布局。

在本发明实施例中，通过分析多种机器人对电源板的需求数据，得到能够满足不同机器人对电源板需求的设计参数，再据此设计参数提供一种通用电源板的布局方案，满足了不同款式机器人对电源板的需求。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本发明实施例，还提供了一种适用于多机器人的电源板布局系统10，如图5所示，该系统可以包括：需求数据获取单元101、功能参数解析单元102、设计数据确定单元103和数据输出单元104。

需求数据获取单元101，用于获取不同机器人对电源板的需求数据集合。

可以理解的是，需求数据获取单元101可以获取人工通过调研分析采集的需求数据集合，也可以通过大数据分析云端存储的不同机器人的电源板数据得到需求数据集合。上述需求数据集合中的需求数据可以包括功能需求数据集合和功耗需求数据集合。可选的，如图2所示，上述功能需求数据集合中至少可以包括通讯方式、充电管理、供电管理、指示方式、电压转换、监控信息采集六个方面的需求数据，其中，通讯方式主要包括电池和主机的CAN通讯、主机的RS232通讯以及电池的I2C通讯等；充电管理主要包括快充/正常充、充放电保护以及手冲和前后充；供电管理主要包括电机电源、主机电源、底层其他电源以及应用层电源；提示方式主要包括蜂鸣和LED；电压转换主要包括多路5V、12V；监控信息采集主要包括充电辅助传感器信息采集、电压采集(多路)以及电流采集(多路)。

可选的，如图3所示，上述功耗需求数据集合至少可以包括传感器、计算单元、电机以及预留单元四个方面的需求数据。其中，传感器可以包括激光雷达(2路12V/2A，最多4路激光2路网口+2路USB)、Camera(1路12V/2A，最多2个深度相机)和本体模块(3路12V/2A，传感器、无线板、通讯模块)；计算单元可以为主机(1路12V/5A，NUC/工控机/移动脑)；电机可以为三种电机(1路24V/5A，光编/磁编/伺服)；预留单元可以包括应用层(1路24V/10A，上身应用层)和散热(1路12V/2A，整机风扇、主机风扇)。

功能参数解析单元102，用于基于上述需求数据集合解析出目标电源板的设计需求参数。

具体实现中，通过解析现有需求数据集合中所有或者部分机器人电源板的需求数据可以知道一种电源板若要适用于多种机器人需要具备哪些功能，功能参数解析单元102可以将上述需要具备的功能整理为设计需求参数。满足该设计需求参数的电源板可以适用于多种款式的机器人。上述目标电源板即可以用于多种机器人的电源板。

可以理解的是，上述设计需求参数可以包括目标电源板中各电器件的配置参数、各器件间的布线配置参数以及各功能模块间的逻辑优化配置参数。

设计数据确定单元103，用于采用设计需求参数确定目标电源板中各功能模块的布局方案。

可以理解的是，上述布局系统10可以对目标电源板进行一种模块化的布局，即可以采用设计需求参数确定目标电源板中各功能模块的布局方案。可选的，上述模块布可以如图4所示，按照控制模块和不同元器件的功耗模块划分为系统MCU、功率部分12V和功率部分24V。

需要说明的是，上述布局方案可以是规避了现有电源板中能够规避的缺点，吸取了能够吸取的优点的布局方案，例如，方案中可以集成浪涌芯片用于充电，充电保护能力更高；采用霍尔芯片采样电流，精度更高；采用软硬件保护电路，系统可靠性更高；增加系统EMC防护功能。

在可选实施例中，设计数据确定单元103可以根据目标电源板中各电器件的配置参数确定可选的芯片类型为高度优化的芯片，例如，可以采用成熟DCDC芯片、运放芯片及浪涌芯片。可选的，设计数据确定单元103可以根据各器件间的布线配置参数对布局布线进行合理优化，例如，可以综合各方面优缺点，借鉴先进的布局布线技术，散热考虑更加合理化。可选的，设计数据确定单元103可以根据各功能模块间的逻辑优化配置参数对各器件进行逻辑优化，例如，可以整体性的控制逻辑优化或者通过软件监控技术控制逻辑优化。

在可选实施例中，数据输出单元104可以输出上述布局方案，设计人员可以根据该布局方案对上述目标电源板的各功能模块进行设计布局。

在本发明实施例中，通过分析多种机器人对电源板的需求数据，得到能够满足不同机器人对电源板需求的设计参数，再据此设计参数提供一种通用电源板的布局方案，满足了不同款式机器人对电源板的需求。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于多机器人的电源板布局方法，其特征在于，包括：

获取不同机器人对电源板的需求数据集合；

基于所述需求数据集合解析出目标电源板的设计需求参数；

采用所述设计需求参数确定所述目标电源板中各功能模块的布局方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

输出所述布局方案，供设计人员根据所述布局方案对所述各功能模块进行设计布局。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述需求数据集合包括功能需求数据集合和功耗需求数据集合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述功能需求数据集合中至少包括通讯方式、充电管理、供电管理、指示方式、电压转换、监控信息采集六个方面的需求数据，所述功耗需求数据集合至少包括传感器、计算单元、电机以及预留单元四个方面的需求数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述设计需求参数包括所述目标电源板中各电器件的配置参数、各器件间的布线配置参数以及各功能模块间的逻辑优化配置参数。

6.一种适用于多机器人的电源板布局系统，其特征在于，包括：

需求数据获取单元，用于获取不同机器人对电源板的需求数据集合；

功能参数解析单元，用于基于所述需求数据集合解析出目标电源板的设计需求参数；

设计数据确定单元，用于采用所述设计需求参数确定所述目标电源板中各功能模块的布局方案。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据输出单元，用于输出所述布局方案，供设计人员根据所述布局方案对所述各功能模块进行设计布局。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：

所述需求数据集合包括功能需求数据集合和功耗需求数据集合。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：

所述功能需求数据集合中至少包括通讯方式、充电管理、供电管理、指示方式、电压转换、监控信息采集六个方面的需求数据，所述功耗需求数据集合至少包括传感器、计算单元、电机以及预留单元四个方面的需求数据。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：

所述设计需求参数包括所述目标电源板中各电器件的配置参数、各器件间的布线配置参数以及各功能模块间的逻辑优化配置参数。