CN111708287B - 一种电源控制电路及机器人 - Google Patents
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Abstract
一种电源控制电路及机器人,其通过第一接口组件和第二接口组件转发前级电路输出的通信信号和电源电压信号至后级电路;检测电路检测前级电路和后级电路的连接状态以生成连接检测信号;第一控制电路根据连接检测信号生成电源控制信号;电源开关电路为根据电源控制信号进行关断或者导通,以对所述电源电压信号的输出进行控制;从而实现在后级电路与前级电路分离时,及时有效的断开对后级电路的供电,避免误触碰电气接口而导电的危险,并且不需增加多余的信号线,在后级电路和前级电路再次连接之后有效的唤醒对后级电路供电且保障正常通讯,节约了成本,且提高了机器人的用电安全可靠性。
Description
技术领域
本申请属于机器人技术领域,尤其涉及一种电源控制电路及机器人。
背景技术
机器人手臂(胳膊)是操作机中的主要运动部件,它用来支承手腕和手部,并用来调整手部在空间的位置。由于需要对机器人的手做快拆设计,所以机器人的手部要与机器人的胳膊做成两个独立的系统,这样才可以实现快拆,但是由于机器人使用不当,机器人的手会由于外力碰撞导致手部与胳膊完全分离的情况发生,使其手部与胳膊的电气连接接口完全裸露出来,这时候人如果不知道会有导电的危险,因此需要设计出手部与胳膊脱离后自动断电的方案,并且还有再装上手之后,能够自动上电给手部的功能。
因此,传统的技术方案中存在机器人的手部和胳膊分离后不能及时关断对手部的供电导致存在导电危险,以及当胳膊和手部连接后不能及时自动对手部供电的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电源控制电路及机器人,旨在解决传统的机器人手部供电方案中存在的机器人的手部和胳膊分离后不能及时关断对手部的供电导致存在导电危险,以及当胳膊和手部连接后不能及时自动对手部供电的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种电源控制电路,所述电源控制电路包括:
第一接口组件,转发前级电路输出的通信信号和电源电压信号;
第二接口组件,与所述第一接口组件连接,转发所述通信信号和所述电源电压信号至后级电路;
检测电路,与所述第一接口组件的第一接口接收通讯线连接,根据第一直流电检测所述前级电路与所述后级电路之间的连接状态,以生成连接检测信号;
第一控制电路,分别与所述第一接口接收通讯线、所述第一接口组件的第一接口发送通讯线以及所述检测电路连接,根据所述连接检测信号生成电源控制信号;
电源开关电路,分别与所述第一控制电路和所述第一接口组件的第一接口电源线连接,根据所述电源控制信号进行关断或者导通,以对所述电源电压信号的输出进行控制。
在其中一个实施例中,所述电源控制电路还包括:
第二控制电路,与所述第二接口组件的第二接口接收通讯线、所述第二接口组件的第二接口发送通讯线以及所述第二接口组件的第二接口电源线连接,根据所述电源电压信号生成开关使能信号;
模拟开关电路,分别与所述第二接口接收通讯线和所述第二控制电路连接,根据所述开关使能信号控制所述第二接口接收通讯线与地之间的连接状态。
在其中一个实施例中,所述电源控制电路还包括:
降压稳压电路,与所述第二接口电源线和所述第二控制电路连接,根据所述电源电压信号生成处理电压以对所述第二控制电路供电。
在其中一个实施例中,所述电源开关电路包括:
电源开关控制单元,与所述第一控制电路连接,根据所述电源控制信号生成电源开关控制信号;
开关单元,分别与所述电源开关控制单元和所述第一接口电源线连接,根据所述电源开关控制信号进行导通或关断,以对所述电源电压信号的输出进行控制。
在其中一个实施例中,所述检测电路包括:第一电阻;
所述第一电阻的第一端与所述第一直流电供电端连接,所述第一电阻的第二端与所述第一接口接收通讯线和所述第一控制电路连接。
在其中一个实施例中,所述模拟开关电路包括:第二电阻、第一电容以及模拟开关;
所述第二电阻的第一端与所述第二接口接收通讯线和所述第二控制电路连接,所述第二电阻的第二端与所述模拟开关的第一通道第一常闭端连接,所述模拟开关的第一通道第二常闭端与电源地连接,所述模拟开关的第一选择启用使能端与所述第二控制电路连接,所述模拟开关的电源输入端和所述第一电容的第一端与第一工作电压端连接,所述第一电容的第二端和所述模拟开关的接地端与电源地连接。
在其中一个实施例中,所述电源开关控制单元包括:第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容以及第一三极管;
所述第三电阻的第一端与所述检测电路连接,所述第三电阻的第二端与所述第二电容的第一端、所述第四电阻的第一端以及所述第一三极管的基极连接,所述第二电容的第二端、所述第四电阻的第二端以及所述第一三极管的发射极与电源地连接,所述第一三极管的集电极与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端与所述开关单元连接。
在其中一个实施例中,所述开关单元包括:第六电阻、第三电容以及第一场效应管;
所述第三电容的第二端、所述第六电阻的第二端以及所述第一场效应管的栅极共接于所述电源开关控制单元,所述第三电容的第一端、所述第六电阻的第一端以及所述第一场效应管的源极与第二直流电供电端连接,所述第一场效应管的漏极输出所述电源电压信号。
在其中一个实施例中,所述第一控制电路包括:第一微处理器;
所述第一微处理器的电源端与第二工作电压端连接,所述第一微处理器的接地端与电源地连接;所述第一微处理器的第一数据输入输出端与所述检测电路和所述第一接口接收通讯线连接,所述第一微处理器的第二数据输入输出端与所述第一接口发送通讯线连接,所述第一微处理器的第三数据输入输出端与所述电源开关控制单元连接。
本申请实施例的第二方面提供了一种机器人,所述机器人包括第一系统、第二系统以及如上述任一项所述的电源控制电路。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:上述的电源控制电路及机器人通过第一接口组件转发前级电路输出的通信信号和电源电压信号;第二接口组件接收并转发通信信号和电源电压信号至后级电路;检测电路根据第一直流电检测前级电路和后级电路之间的连接状态,以生成连接检测信号;第一控制电路根据连接检测信号生成电源控制信号;电源开关电路根据电源控制信号进行导通或关断,以对电源电压信号的输出进行控制;实现通过第一接口接收通讯线检测前级电路和后级电路的连接状态,在意外发生碰撞而使后级电路与前级电路分离时,自动、及时有效的断开前级电路和后级电路之间的通信和断开前级电路对后级电路的供电,避免人为误触碰裸露的电气接口而触电的危险,且不需另外增加多余的连接线,降低导线之间的干扰;在后级电路和前级电路再次连接之后快速、有效的导通第二直流电对后级电路供电,唤醒后级电路重新与前级电路实现双向通信,提高了机器人的用电安全可靠性和机器人的安全等级,节约了成本。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的电源控制电路的一种结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的电源控制电路的另一种结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的电源控制电路的另一种结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的电源控制电路的另一种结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的电源控制电路中检测电路、第一接口组件、第二接口组件、电源开关电路以及模拟开关电路的一种示例电路原理图;
图6为本申请一实施例提供的电源控制电路中第一控制电路的一种示例电路原理图;
图7为本申请一实施例提供的机器人的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
图1示出了本申请第一实施例提供的电源控制电路的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
本申请实施例的第一方面提供了一种电源控制电路,电源控制电路包括:第一接口组件102、第二接口组件201、检测电路101、第一控制电路103以及电源开关电路104。
第一接口组件102,转发前级电路输出的通信信号和电源电压信号。第二接口组件201,与第一接口组件102连接,转发通信信号和电源电压信号至后级电路。检测电路101,与第一接口组件102的第一接口接收通讯线A1连接,根据第一直流电检测前级电路和后级电路之间的连接状态,以生成连接检测信号。第一控制电路103,分别与第一接口接收通讯线A1、第一接口组件102的第一接口发送通讯线A2以及检测电路101连接,根据连接检测信号生成电源控制信号。电源开关电路104,分别与第一控制电路103和第一接口组件102的第一接口电源线M1连接,根据电源控制信号进行关断或导通,以对电源电压信号的输出进行控制。
具体实施中,前级电路可选的为机器人的胳膊系统的电路,后级电路可选的为机器人的手部系统的电路,由于需要对机器人的手(包括机器人的胳膊和手部等)需做快拆设计,因此机器人的胳膊与机器人的手部做成两个独立的系统即胳膊系统和手部系统,以实现快拆。前级电路和后级电路通过第一接口组件102和第二接口组件201连接,由于通常机器人手部需要设计制作的小巧便于活动,不便于在手部系统设置电源,因此通过第一接口组件102转发前级电路输出的电源电压信号至第二接口组件201,第二接口组件201接收并转发电源电压信号至后级电路,以对后级电路进行供电。胳膊系统和手部系统之间的双向通讯通过第一接口组件102和第二接口组件201实现。
可选的,前级电路包括检测电路101、第一控制电路103以及电源开关电路104。第一控制电路103输出的通信信号输出至第一接口组件102的第一接口通讯线(包括第一接口接收通讯线A1和第一接口发送通讯线A2)端口,经第一接口组件102输出至第二接口组件201,再经第二接口组件201的第二接口通讯线(包括第二接口接收通讯线B1和第二接口发送通讯线B2)端口输出至第二控制电路202,以检测前级电路和后级电路之间的连接状态并对应生成连接检测信号。例如在机器人使用不当的情况下,由于外力碰撞导致机器人的手部与胳膊分离导致电气接口(例如第一接口组件102)裸露时,检测电路101检测机器人的手部与胳膊的分离状态对应生成第一电平的连接检测信号。第一控制电路103根据第一电平的连接检测信号生成第二电平的电源控制信号,电源开关电路104根据第二电平的电源控制信号进行关断,从而关断电源,停止输出电源电压信号,使得第一接口组件102不带电,降低误触碰电气接口导致触电的风险。当机器人的手部和胳膊重新连接时,检测电路101检测此时前级电路和后级电路之间的连接状态对应生成第二电平的连接检测信号,第一控制电路103根据第二电平的连接检测信号生成第一电平的电源控制信号,电源开关电路104根据第一电平的电源控制信号导通,从而连通电源,输出电源电压信号,电源电压信号经第一接口组件102和第二接口组件201转发至后级电路,以对后级电路供电。
可选的,第一控制电路103还可以根据用户输入生成电源控制信号,以控制断开前级电路对后级电路的供电或者开启前级电路对后级电路的供电,便于在使用产品或端口测试或后期维护过程中,安全有效的控制电源供电,提高了电源控制电路的可靠性和实用性。
可选的,第一接口组件102和第二接口组件201均包括排针/排母、板对板连接器、磁吸连接器以及弹簧探针中的至少一种。能够实现前级电路和后级电路之间的连接。
本申请实施例能够实现在意外发生碰撞而使后级电路与前级电路分离时,断开前级电路与后级电路之间的通信,以及自动、及时有效的断开前级电路对后级电路的供电,避免人为误触碰裸露的电气接口而导致触电的危险,并且不需增加多余的信号线,降低了导线之间的干扰,节约了成本;在后级电路和前级电路再次连接之后能够快速、有效的导通电源对后级电路供电,提高了机器人的用电安全可靠性、实用性以及机器人的安全等级。
请参阅图2,在其中一个实施例中,电源控制电路还包括:第二控制电路202以及模拟开关电路203。
第二控制电路202,分别与第二接口组件201的第二接口接收通讯线B1、第二接口组件201的第二接口发送通讯线B2以及第二接口组件102的第二接口电源线M2连接,根据电源电压信号生成开关使能信号。模拟开关电路203,分别与第二接口组件201的第二接口接收通讯线B1和第二控制电路202连接,根据开关使能信号控制第二接口接收通讯线B1与地之间的连接状态。
具体实施中,可选的,后级电路包括模拟开关电路203以及第二控制电路202。第一控制电路103经第一接口组件102、第一接口接收通讯线A1、第一接口发送通讯线A2、第二接口组件201、第二接口接收通讯线B1以及第二接口发送通讯线B2与第二控制电路202互相通讯,检测电路101通过第一接口接收通讯线A1检测前级电路和后级电路之间的连接状态并对应生成连接检测信号,例如在机器人使用不当的情况下,由于外力碰撞导致机器人的手部与胳膊分离导致电气接口(例如第一接口组件102)裸露时,检测电路101检测机器人的手部与胳膊的分离状态对应生成第一电平的连接检测信号。第一控制电路103根据第一电平的连接检测信号控制电源开关电路104关断,停止输出电源电压信号,使得第一接口组件102不带电,降低误触碰电气接口导致触电的风险;此时第二控制电路202未接收到电源电压信号,停止生成开关使能信号或生成无效的开关使能信号,模拟开关电路203根据开关使能信号的终止(也即根据未接收到开关使能信号)或者无效的开关使能信号保持导通状态,从而导通第二接口接收通讯线B1到电源地。当机器人的手部和胳膊重新连接时,检测电路101检测此时前级电路和后级电路之间的连接状态对应生成第二电平的连接检测信号,第一控制电路103根据第二电平的连接检测信号控制电源开关电路104连通电源,输出电源电压信号,电源电压信号经第一接口组件102和第二接口组件201转发至后级电路对后级电路供电,第二控制电路202上电工作。第二控制电路202上电工作之后,根据电源电压信号生成开关使能信号,使能模拟开关电路203断开第二接口接收通讯线B1与电源地的连接,避免模拟开关电路203成为通信信号的下拉组件而干扰通信信号的传输,保障前级电路的第一控制电路103和后级电路的第二控制电路202之间的双向通信正常。
本申请实施例能够实现在意外发生碰撞而使后级电路与前级电路分离时,自动、及时有效的断开前级电路对后级电路的供电,避免人为误触碰裸露的电气接口而导致触电的危险,并且不需增加多余的信号线,降低了导线之间的干扰,节约了成本;在后级电路和前级电路再次连接之后能够快速、有效的导通电源对后级电路供电,以及上电唤醒后级电路重新与前级电路进行正常稳定的双向通信。
请参阅图3,在其中一个实施例中,电源控制电路还包括:降压稳压电路204。
降压稳压电路204,与第二接口电源线M2和第二控制电路202连接,根据电源电压信号生成处理电压以对第二控制电路202供电。
具体实施中,可选的,后级电路还包括降压稳压电路204。一方面可通过电源电压信号对第二控制电路202供电,使第二控制电路202上电工作;另一方面还可以通过降压稳压电路204对电源电压信号进行进一步的减压及稳压处理后生成处理电压,以对第二控制电路202进行供电,使第二控制电路202上电工作。第二控制电路202根据电源电压信号上电工作后生成开关使能信号以控制模拟开关电路203对第二接口接收通讯线B1与电源地的连接状态进行控制。具体地,第二控制电路202得电工作后,与第一控制电路103正常通讯,可根据第一控制电路103输出的通信信号中携带的开关控制指令生成开关使能信号,以控制模块开关电路203断开第二接口接收通讯线B1与电源地的连接,避免模拟开关电路203成为通信信号的下拉阻件而干扰通信信号的传输,保障前级电路和后级电路之间的双向通信正常。
请参阅图4,在其中一个实施例中,电源开关电路104包括:电源开关控制单元1041和开关单元1042。
电源开关控制单元1041,与第一控制电路103连接,根据电源控制信号生成电源开关控制信号;开关单元1042,与电源开关控制单元1041和第一接口电源线M1连接,根据电源开关控制信号关断或导通,以对电源电压信号的输出进行控制。
具体实施中,开关单元1042根据电源开关控制信号关断或导通,以对电源电压信号的输出进行控制。具体地,开关单元1042根据电源开关控制信号关断电源,不输出电源电压信号,或者开关单元1042根据电源开关控制信号导通电源,以输出电源电压信号。在机器人的手部与胳膊分离时,通过检测电路101检测机器人的手部与胳膊的分离状态对应生成第一电平的连接检测信号,第一控制电路103根据第一电平的连接检测信号生成第二电平的电源控制信号,电源开关控制单元1041根据第二电平的电源控制信号生成第一电平的电源开关控制信号,开关电路1042根据第一电平的电源开关控制信号关断,从而断开电源,停止输出电源电压信号,进而停止对后级电路供电,避免机器人的手部与胳膊分离导致电气接口裸露导致易出现触电的危险,提高了用电的安全可靠性。此时第二控制电路202未得电,不生成开关使能信号,模拟开关电路203保持导通到电源地的默认状态,也即保持导通第二接口接收通讯线B1到电源地。当机器人的手部和胳膊重新连接时,第一接口组件102和第二接口组件201连接,检测电路101通过第一接口组件102和第二接口组件201与模拟开关电路203连接,检测电路101检测此时前级电路和后级电路的连接状态对应生成第二电平的连接检测信号,第一控制电路103根据第二电平的连接检测信号生成第一电平的电源控制信号,电源开关控制单元1041根据第一电平的电源控制信号生成第二电平的电源开关控制信号,开关电路1042根据第二电平的电源开关控制信号导通,从而连通电源,输出电源电压信号。电源电压信号经第一接口组件101和第二接口组件201输出至后级电路,对后级电路进行供电,第二控制电路202上电工作。第二控制电路202得电后生成开关使能信号,模拟开关电路203根据开关使能信号断开第二接口接收通讯线B1与电源地的连接,避免模拟开关电路203成为通信信号的下拉阻件而干扰通信信号的传输,以保障第一控制电路103和第二控制电路202之间的正常双向通信。
请参阅图5,在其中一个实施例中,检测电路101包括:第一电阻R1;其中,第一电阻R1的第一端与第一直流电供电端连接,第一电阻R1的第二端与第一接口接收通讯线A1和第一控制电路103连接。
本实施例中,第一直流电供电端用于输出第一直流电,第一直流电的电压值为VCC3V3。第一直流电可根据电源电压经电压转换电路进行降压与稳压处理之后得到。
请参阅图5,在其中一个实施例中,模拟开关电路203包括:第二电阻R2、第一电容C1以及模拟开关U11;
第二电阻R2的第一端与第二接口接收通讯线B1和第二控制电路202连接,第二电阻R2的第二端与模拟开关U11的第一通道第一常闭端1A连接,模拟开关U11的第一通道第二常闭端1B与电源地连接,模拟开关U11的第一选择启用使能端1S与第二控制电路202连接,模拟开关U11的电源输入端VCC和第一电容C1的第一端与第一工作电压端连接,第一电容C1的第二端和模拟开关U11的接地端GND与电源地连接。
在本实施例中,模拟开关U11可采用型号为FSA551的双通道耗尽型模拟开关。断电时,模拟开关U11未接收到有效的开关使能信号,模拟开关U11的第一通道第一常闭端1A和模拟开关U11的第一通道第二常闭端1B为连通的默认状态,将第二电阻R2导通到电源地;当模拟开关U11接收到有效的开关使能信号时,断开模拟开关U11的第一通道第一常闭端1A和模拟开关U11的第一通道第二常闭端1B的连接,使得第二电阻R2不导通到电源地,也即使得第二接口接收通讯线B1不导通到电源地。第一工作电压端输出第一工作电压,第一工作电压值可为VCC3V3。第一工作电压的电压值还可以与第一直流电的电压值不同。
请参阅图5,在其中一个实施例中,电源开关控制单元1041包括:第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2以及第一三极管Q2;其中,第三电阻R3的第一端与检测电路101连接,第三电阻R3的第二端与第二电容C2的第一端、第四电阻R4的第一端以及第一三极管Q2的基极连接,第二电容C2的第二端、第四电阻R4的第二端以及第一三极管Q2的发射极与电源地连接,第一三极管Q2的集电极与第五电阻R5的第一端连接,第五电阻R5的第二端与开关单元1042连接。
在本实施例中,第一三极管Q2还可以采用NPN型三极管,能够根据不同电平的电源控制信号生成不同电平的电源开关控制信号,以控制开关单元1042关断或导通电源,电源输出第二直流电。
请参阅图5,在其中一个实施例中,开关单元1042包括:第六电阻R6、第三电容C3以及第一场效应管Q1;其中,第三电容C3的第二端、第六电阻R6的第二端以及第一场效应管Q1的栅极共接于电源开关控制单元1041,第三电容C3的第一端、第六电阻R6的第一端以及第一场效应管Q1的源极与第二直流电连接,第一场效应管Q1的漏极输出电源电压信号。
本实施例中,第一场效应管Q1的漏极输出电源电压信号至第一接口组件102的第一接口电源线M1处,第一场效应管Q1采用PMOS管。具体实施中,第一场效应管Q1还可以采用NMOS管或继电器等开关管,可根据具体的控制需要选择合适类型的MOS管和三极管等开关管共同构成为供电开关电路103以对第二直流电的通断进行控制。第二直流电供电端输出第二直流电,可选的第二直流电的电压值为48V。
请参阅图6,在其中一个实施例中,第一控制电路103包括:第一微处理器U1;其中,第一微处理器U1的电源端VDD与第二工作电压端连接,第一微处理器U2的接地端VSS与电源地连接;第一微处理器U1的第一数据输入输出端PA0与检测电路101和第一接口接收通讯线M1连接,第一微处理器U1的第二数据输入输出端PA1与第一接口发送通讯线M2连接,第一微处理器U1的第三数据输入输出端PC0与电源开关控制单元1041连接。
在本实施例中,第二工作电压端输出第二工作电压,第二工作电压的电压值为VCC。
具体实施中,第一接口组件102包括第一连接器J10,第二接口组件201包括第二连接器J11,第一连接器J10和第二连接器J11的接口端子一一对应连接,转发第一微处理器U1输出的通信信号和电源电压信号至后级电路的第二控制电路202,以实现前级电路与后级电路之间的通讯连接,以及前级电路对后级电路的供电控制。
以下将结合图4和图5对电源控制电路的工作原理做简单说明:
第一连接器J10通过第一接口接收通讯线A1和第一接口发送通讯线A2与第一微处理器U1连接,第二连接器J11通过第二接口接收通讯线B1和第二接口发送通讯线B2与第二控制电路202连接。当前级电路和后级电路断开(即胳膊系统和手部系统分开)时,第一连接器J10和第二连接器J11断开连接,此时第一电阻R1和第二电阻R2断开连接,在第一电阻R1的第二端生成第一电平(例如高电平3.3V)的连接检测信号,第一微处理器U1根据第一电平的连接检测信号生成低电平的电源控制信号,第一三极管Q2根据低电平的电源控制信号截止,在第五电阻R5的第二端生成高电平的电源开关控制信号,第一场效应管Q1根据高电平的电源开关控制信号截止,从而关断第二直流电(第二直流电的电压为VCC48V),停止生成电源电压信号VCC48V_OUT,避免裸露的电气接口(第二连接器J2)容易导致误触碰发生触电的危险,此时第二控制电路202不得电工作,未生成开关使能信号,模拟开关U11的第一通道第一常闭端1A和模拟开关U11的第一通道第二常闭端1B连接,使得第二接口接收通讯线B1导通到电源地。当前级电路和后级电路再次连接(即胳膊系统和手部系统再次连接)时,第一连接器J10和第二连接器J11连接,此时第一电阻R1通过第一连接器J10和第二连接器J11与第二电阻R2连接构成第一直流电(VCC3V3)的分压电路,在第一电阻R1的第二端生成第二电平(例如低电平1.5V)的连接检测信号,第一微处理器U1根据第二电平的连接检测信号生成高电平的电源控制信号,第一三极管Q2根据高电平的电源控制信号导通,在第五电阻R5的第二端生成低电平的电源开关控制信号,第一场效应管Q1根据低电平的电源开关控制信号导通,从而连通第二直流电以生成并输出电源电压信号VCC48V_OUT,通过第二连接器J11的第二接口电源线M2转发输出至后级电路对后级电路供电,第二控制电路202得电后生成开关使能信号,使得模拟开关U11的第一通道第一常闭端1A和模拟开关U11的第一通道第二常闭端1B断开连接,从而断开第二电阻R2与电源地的连接,使得第二接口接收通讯线B1不导通到电源地,避免第二电阻R2成为通信信号的下拉电阻而干扰第一微处理器U1和第二控制电路202之间的串行通讯,保障了重新连接之后,胳膊系统和手部系统的正常双向通讯,以及胳膊系统对手部系统的稳定可靠供电。
本申请实施例的第二方面提供了一种机器人001,机器人001包括第一系统100、第二系统200以及如上述任一项所述的电源控制电路。
具体实施中,图7示出了本申请实施例提供的机器人的一种结构示意图。第一系统100可以为胳膊系统,也可以其他功能模块或系统;第二系统200可以为手部系统,也可以为其他功能模块或系统。第一系统100和第二系统200通过电源及信号接口连接。可选的,第一系统100的电源及信号接口由第一接口组件102提供,第二系统200的电源及信号接口由第二接口组件201提供,从而实现从第一系统100引出电源以对第二系统200供电,以及实现第一系统100和第二系统1200之间的相互通信。可选的,前级电路设置于第一系统100,后级电路设置于第二系统200,前级电路和后级电路通过第一接口组件102和第二接口组件201连接,相互通信。
本申请实施例能够实现在意外发生碰撞而使第二系统中的后级电路与第一系统中的前级电路分离时,能够自动、及时有效的断开前级电路对后级电路的供电,避免人为误触碰裸露的电气接口而导电的危险,并且不需增加多余的信号线,在后级电路和前级电路再次连接之后能够快速、有效的导通第二直流电对后级电路供电,上电唤醒后级电路与前级电路他正常通讯,提高了机器人的用电安全可靠性、实用性以及机器人的安全等级。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电源控制电路,其特征在于,所述电源控制电路包括:
第一接口组件,转发前级电路输出的通信信号和电源电压信号;
第二接口组件,与所述第一接口组件连接,转发所述通信信号和所述电源电压信号至后级电路;
检测电路,与所述第一接口组件的第一接口接收通讯线连接,根据第一直流电检测所述前级电路与所述后级电路之间的连接状态,以生成连接检测信号;
第一控制电路,分别与所述第一接口接收通讯线、所述第一接口组件的第一接口发送通讯线以及所述检测电路连接,根据所述连接检测信号生成电源控制信号;
电源开关电路,分别与所述第一控制电路和所述第一接口组件的第一接口电源线连接,根据所述电源控制信号进行关断或者导通,以对所述电源电压信号的输出进行控制;
第二控制电路,与所述第二接口组件的第二接口接收通讯线、所述第二接口组件的第二接口发送通讯线以及所述第二接口组件的第二接口电源线连接,根据所述电源电压信号生成开关使能信号;
模拟开关电路,分别与所述第二接口接收通讯线和所述第二控制电路连接,根据所述开关使能信号控制所述第二接口接收通讯线与地之间的连接状态。
2.如权利要求1所述的电源控制电路,其特征在于,所述电源控制电路还包括:
降压稳压电路,与所述第二接口电源线和所述第二控制电路连接,根据所述电源电压信号生成处理电压以对所述第二控制电路供电。
3.如权利要求1所述的电源控制电路,其特征在于,所述电源开关电路包括:
电源开关控制单元,与所述第一控制电路连接,根据所述电源控制信号生成电源开关控制信号;
开关单元,分别与所述电源开关控制单元和所述第一接口电源线连接,根据所述电源开关控制信号进行导通或者关断,以对所述电源电压信号的输出进行控制。
4.如权利要求1所述的电源控制电路,其特征在于,所述检测电路包括:第一电阻;
所述第一电阻的第一端与第一直流电供电端连接,所述第一电阻的第二端与所述第一接口接收通讯线和所述第一控制电路连接。
5.如权利要求1所述的电源控制电路,其特征在于,所述模拟开关电路包括:第二电阻、第一电容以及模拟开关;
所述第二电阻的第一端与所述第二接口接收通讯线和所述第二控制电路连接,所述第二电阻的第二端与所述模拟开关的第一通道第一常闭端连接,所述模拟开关的第一通道第二常闭端与电源地连接,所述模拟开关的第一选择启用使能端与所述第二控制电路连接,所述模拟开关的电源输入端和所述第一电容的第一端与第一工作电压端连接,所述第一电容的第二端和所述模拟开关的接地端与电源地连接。
6.如权利要求3所述的电源控制电路,其特征在于,所述电源开关控制单元包括:第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容以及第一三极管;
所述第三电阻的第一端与所述检测电路连接,所述第三电阻的第二端与所述第二电容的第一端、所述第四电阻的第一端以及所述第一三极管的基极连接,所述第二电容的第二端、所述第四电阻的第二端以及所述第一三极管的发射极与电源地连接,所述第一三极管的集电极与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端与所述开关单元连接。
7.如权利要求3所述的电源控制电路,其特征在于,所述开关单元包括:第六电阻、第三电容以及第一场效应管;
所述第三电容的第二端、所述第六电阻的第二端以及所述第一场效应管的栅极共接于所述电源开关控制单元,所述第三电容的第一端、所述第六电阻的第一端以及所述第一场效应管的源极与第二直流电供电端连接,所述第一场效应管的漏极输出所述电源电压信号。
8.如权利要求3所述的电源控制电路,其特征在于,所述第一控制电路包括:第一微处理器;
所述第一微处理器的电源端与第二工作电压端连接,所述第一微处理器的接地端与电源地连接;所述第一微处理器的第一数据输入输出端与所述检测电路和所述第一接口接收通讯线连接,所述第一微处理器的第二数据输入输出端与所述第一接口发送通讯线连接,所述第一微处理器的第三数据输入输出端与所述电源开关控制单元连接。
9.一种机器人,其特征在于,所述机器人包括第一系统、第二系统以及如权利要求1至8任一项所述的电源控制电路。
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