CN112091985A - 示教器热插拔电路及示教器热插拔控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种示教器热插拔电路及示教器热插拔控制方法，其中，示教器热插拔电路包括用于控制机器人工作状态的控制器和分别与所述控制器连接的急停回路和工作信号模拟回路；所述控制器检测到触发信号时，所述急停回路停止向所述控制器发送工作信号，同时所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号并持续发送给所述控制器，以使所述控制器持续接收到所述工作信号，并根据所述工作信号控制所述机器人继续处于工作状态。即使示教器被取下，工作信号模拟回路也会模拟生成该工作信号并发送给控制器，此时控制器仍然会接收到该工作信号，从而避免了控制器因无法接收到急停回路的工作信号导致机器人急停的情况发生。

Description

示教器热插拔电路及示教器热插拔控制方法

技术领域

本申请涉及机器人示教技术领域，尤其涉及一种示教器热插拔电路及示教器热插拔控制方法。

背景技术

示教器作为机器人控制系统中唯一的人机交互设备，负责将用户在示教器中设置的工作指令输入到机器人的下位控制器中，下位控制器在获取到工作指令后，便可以脱离示教器，根据工作指令独立控制机器人工作。

目前，在示教器与机器人的连接电路中，一般会设置有急停回路，急停回路中会设置有急停按钮，急停按钮实际位于示教器上，示教器安装在机器人上时，急停按钮的一端连接电源，另一端连接下位控制器的一个引脚，此时下位控制器的该引脚为高电平，下位控制器控制机器人处于正常工作状态；若需要紧急停止机器人的工作进程，则可以直接按下急停按钮，从而断开急停回路，此时下位控制器连接急停回路的引脚为低电平，下位控制器控制机器人急停，并发出报警。

而在实际生产过程中，往往会遇到在机器人正常工作的基础上将示教器从机器人上取下的情况，若将示教器从机器人上取下，急停回路同样会断开，此时下位控制器连接急停回路的引脚同样会变为低电平，下位控制器控制机器人急停，机器人就会异常停机，无法继续工作。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，避免示教器被取下时触发机器人急停的情况发生，本申请提供一种示教器热插拔电路及示教器热插拔控制方法。

根据本申请的第一方面，提供一种示教器热插拔电路，包括：

用于控制机器人工作状态的控制器和分别与所述控制器连接的急停回路和工作信号模拟回路；

所述控制器检测到触发信号时，所述急停回路停止向所述控制器发送工作信号，同时所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号并持续发送给所述控制器，以使所述控制器持续接收到所述工作信号，并根据所述工作信号控制所述机器人继续处于工作状态。

可选的，所述急停回路与所述控制器的第一输入端相连接；

所述工作信号模拟回路包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述控制器的第一输出端相连接，阴极与所述第一输入端相连接；

所述控制器检测到触发信号时，所述控制器通过所述第一输出端持续生成所述工作信号，并通过所述第一二极管和所述第一输入端发送给所述控制器。

可选的，所述急停回路与所述控制器的第一输入端相连接；

所述工作信号模拟回路包括信号发生器和继电器，所述信号发生器的信号输出端与所述继电器开关侧的一端相连接，所述继电器开关侧的另一端与所述第一输入端相连接；

所述继电器线圈侧的一端与所述控制器的第一输出端相连接，另一端接地；

所述控制器检测到触发信号时，所述信号发生器持续生成所述工作信号，同时所述控制器通过所述第一输出端使所述继电器线圈侧通电，以带动所述继电器开关侧闭合，所述工作信号通过所述继电器开关侧和所述第一输入端发送给所述控制器。

可选的，所述示教器热插拔电路还包括热插拔信号触发回路；

所述热插拔信号触发回路与所述控制器相连接，所述控制器检测到触发信号时，所述热插拔信号触发回路生成热插拔信号并发送给所述控制器，以使所述控制器根据所述热插拔信号控制所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号。

可选的，所述热插拔信号触发回路包括触发开关子回路，所述触发开关子回路包括触发开关和热插拔信号源；

所述触发开关的一端与所述热插拔信号源连接，另一端与所述控制器的第二输入端相连接；

所述控制器检测到触发信号时，所述触发开关闭合，所述热插拔信号源将所述热插拔信号通过所述触发开关和所述第二输入端发送给控制器。

可选的，所述热插拔信号触发回路还包括示教器接入检测子回路，所述示教器接入检测子回路包括第二二极管；

所述第二二极管的一端与控制器的第二输出端相连接，另一端与所述控制器的第三输入端相连接，所述第二输出端通过所述第二二极管将接入信号发送到所述第三输入端；

所述控制器检测到触发信号时，所述第二二极管断开与所述第二输出端和所述第三输入端的连接，以使所述接入信号无法通过所述第三输入端发送给控制器。

可选的，所述示教器热插拔电路还包括示教器供电回路，所述控制器用于根据所述热插拔信号和所述接入信号控制所述示教器供电回路向所述示教器供电或停止向所述示教器供电。

可选的，所述示教器供电回路包括供电电源和可控开关器件，所述可控开关器件包括控制端和工作端，所述控制端用于控制所述工作端的开关状态；

所述控制端与所述控制器相连接，所述工作端的一端与所述供电电源相连接，另一端为所述示教器供电；

所述控制器根据通过所述第二输入端接收到所述热插拔信号和通过所述第三输入端接收到的所述接入信号，利用所述控制端控制所述工作端断开或闭合。

可选的，所述可控开关器件为三极管、场效应管或继电器。

可选的，所述第二二极管为发光二极管，所述发光二极管设置在所述示教器上。

根据本申请的第二方面，提供一种示教器热插拔控制方法，包括：

获取示教器拔出信号；

根据所述示教器拔出信号控制所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号并持续发送给所述控制器；

根据所述工作信号控制所述机器人处于工作状态。

可选的，所述获取示教器拔出信号，包括：

获取热插拔信号触发回路生成的热插拔信号以及示教器接入检测子回路检测的接入信号；

根据所述热插拔信号和所述接入信号的信号状态得到所述示教器拔出信号。

可选的，所述方法还包括：

根据所述示教器拔出信号控制所述示教器供电回路的停止向所述示教器供电；

获取示教器接入信号；

根据所述示教器接入信号控制所述示教器供电回路的向所述示教器供电。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：由于本申请中的示教器热插拔电路中设置有控制器、急停回路和工作信号模拟回路，其中，控制器用于控制机器人的工作状态，急停回路和工作信号模拟回路分别与控制器相连接，在示教器被取下时，急停回路停止向控制器发送工作信号，同时工作信号模拟回路模拟生成该工作信号并持续发送非控制器，以使控制器持续接收到该工作信号，并根据该工作信号控制机器人处于工作状态。基于此，即使示教器被取下，急停回路不再向控制器发送工作信号，但由于工作信号模拟回路会模拟生成该工作信号并发送给控制器，此时控制器仍然会接收到该工作信号，从而避免了控制器因无法接收到急停回路的工作信号导致机器人急停的情况发生。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请的一个实施例提供的一种示教器热插拔电路的连接示意图。

图2是本申请的另一实施例提供的一种示教器热插拔控制方法的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在对本申请的方案进行说明之前，为了便于理解，此处对现有的示教器、机器人以及急停回路进行说明。目前，示教器安装在机器人上时，急停回路才会构成回路，一般示教器和机器人的连接会通过一个插头和接口连接，急停回路涉及到的线路在示教器和机器人上均有分布，比如急停回路中设置有一个常闭的急停按钮，该急停按钮设置在示教器上，且急停回路的信号输入端与机器人的控制器相连接，机器人只要是能够接收到急停回路通过信号输入端传入的工作信号，就可以控制机器人处于工作状态，只要是急停按钮被按下，导致急停回路断开，控制器就无法接收到急停回路的工作信号，此时，控制器就会立刻控制机器人急停。

由于急停回路在示教器和机器人这两侧均有分布，若示教器从机器人上取下时，也就是插头与接口断开，同样也会导致急停回路断开，控制器也会无法接收到急停回路的工作信号，此时，控制器同样会立刻控制机器人急停。

因此，为了避免示教器被取下时触发机器人急停的情况发生，本申请提供了一种示教器热插拔电路以及示教器热插拔控制方法，下面以实施例的方式进行说明。

请参阅图1，图1是本申请的一个实施例提供的一种示教器热插拔电路的连接示意图。

如图1所示，本实施例提供的示教器热插拔电路可以包括用于控制机器人工作状态的控制器和分别与所述控制器连接的急停回路和工作信号模拟回路；

所述控制器检测到触发信号时，所述急停回路停止向所述控制器发送工作信号，同时所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号并持续发送给所述控制器，以使所述控制器持续接收到所述工作信号，并根据所述工作信号控制所述机器人继续处于工作状态。

基于本实施例的电路，即使示教器被取下，急停回路不再向控制器发送工作信号，但由于工作信号模拟回路会模拟生成该工作信号并发送给控制器，此时控制器仍然会接收到该工作信号，从而避免了控制器因无法接收到急停回路的工作信号导致机器人急停的情况发生。

具体的，如图1所示，急停回路可以包括设置在示教器一侧的急停按钮S2以及设置在机器人一侧的急停信号源V_STOP以及一个分压电阻R3，其中，急停信号源与急停按钮的一端连接，急停按钮的另一端分别与分压电阻的一端以及控制器的第一输入端(即图1中的SJQ_STOP)相连接，分压电阻的另一端接地。本实施例中，可以将急停按钮设置为常闭按钮，即常态下闭合的开关按钮，急停信号源可以是一个稳压电源，急停按钮闭合时，经过分压电阻分压后，控制器第一输入端获得的电压刚好是数字电路中常见的高电平(即工作信号)。若插头插在接口中，且急停按钮闭合，控制器通过第一输入端持续接收到高电平，若急停按钮按下或者插头从接口中拔出(示教器被取下)，控制器便无法接收到高电平，从而会控制机器人急停。

因此，本实施例中，可以设置工作信号模拟回路，在示教器被取下时，模拟生成该高电平(即工作信号)，并发送给该第一输入端，此时，控制器仍然可以接收到高电平，也就不会控制机器人急停，使机器人继续处于工作状态。其中，工作信号模拟回路可以包括第一二极管D2，所述第一二极管的阳极与所述控制器的第一输出端(即ROB_START1)相连接，阴极与所述第一输入端(即SJQ_STOP)相连接；所述控制器检测到触发信号时，所述控制器通过所述第一输出端持续生成所述工作信号，并通过所述第一二极管和所述第一输入端发送给所述控制器。

在另一个例子中，工作信号模拟回路包括信号发生器和继电器，所述信号发生器的信号输出端与所述继电器开关侧的一端相连接，所述继电器开关侧的另一端与所述第一输入端相连接；所述继电器线圈侧的一端与所述控制器的第一输出端相连接，另一端接地；所述控制器检测到触发信号时，所述信号发生器持续生成所述工作信号，同时所述控制器通过所述第一输出端使所述继电器线圈侧通电，以带动所述继电器开关侧闭合，所述工作信号通过所述继电器开关侧和所述第一输入端发送给所述控制器。

利用继电器，可以有效根据控制器第一输入端输出的信号，控制是否将工作信号模拟回路模拟的工作信号发送给控制器。

如图1所示，示教器热插拔电路还包括热插拔信号触发回路和示教器供电回路；所述热插拔信号触发回路与所述控制器相连接，所述控制器检测到触发信号时，所述热插拔信号触发回路生成热插拔信号并发送给所述控制器，以使所述控制器根据所述热插拔信号控制所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号。

其中，所述热插拔信号触发回路包括触发开关子回路，所述触发开关子回路包括触发开关S1和热插拔信号源(即图2中标示的+5V)；所述触发开关的一端与所述热插拔信号源连接，另一端与所述控制器的第二输入端ROB_RCB相连接；所述控制器检测到触发信号时，所述触发开关闭合，所述热插拔信号源将所述热插拔信号通过所述触发开关和所述第二输入端发送给控制器。

进一步地，所述热插拔信号触发回路还包括示教器接入检测子回路，所述示教器接入检测子回路包括第二二极管D1；所述第二二极管的一端与控制器的第二输出端ROB_SJQ相连接，另一端与所述控制器的第三输入端SJQ_ROB相连接，所述第二输出端通过所述第二二极管将接入信号发送到所述第三输入端；所述控制器检测到触发信号时，所述第二二极管断开与所述第二输出端和所述第三输入端的连接，以使所述接入信号无法通过所述第三输入端发送给控制器。

另外，对于示教器供电回路，所述控制器用于根据所述热插拔信号和所述接入信号控制所述示教器供电回路向所述示教器供电或停止向所述示教器供电。

具体的，所述示教器供电回路包括供电电源(即图2中标示的+24V)和可控开关器件Q1，所述可控开关器件包括控制端和工作端，所述控制端用于控制所述工作端的开关状态；所述控制端与所述控制器ROB_START2相连接，所述工作端的一端与所述供电电源相连接，另一端为所述示教器供电；所述控制器根据通过所述第二输入端接收到所述热插拔信号和通过所述第三输入端接收到的所述接入信号，利用所述控制端控制所述工作端断开或闭合。

需要说明的是，上述实施例中，可控开关器件为三极管、场效应管或继电器。所述第二二极管为发光二极管，所述发光二极管设置在所述示教器上。

在一个具体的场景中，示教器取下的过程可以有，首先由人工按下触发开关，此时，触发开关会闭合，控制器便可以通过第二输入端获取到热插拔信号源发来的高电平，此时控制器便会通过第二输入端检测到一个上升信号，由此开始检测控制器输出的ROB_START2的电平，若为高电平，则表示示教器供电正常，此时便可以将ROB_START2输出的高电平变为低电平，从而示教器供电电路停止向示教器供电，同时，控制工作信号模拟回路向ROUB_START1发送工作信号，此时若取下示教器，既不会受到示教器供电回路的伤害，也不会导致机器人急停。

在另一个具体的场景中，示教器安装的过程可以有，首先判断控制器是否正常工作，若控制器未工作，比如未上电，此时直接安装示教器然后正常启动控制器和示教器即可，若此时控制器已经处于工作状态中，比如已经上电，此时可以先将示教器安装到机器人上，然后人工按下触发开关，此时触发开关闭合，控制器便可以通过第二输入端获取到热插拔信号源发来的高电平，此时控制器便会通过第二输入端检测到一个上升信号(也就是热插拔触发信号)，接收到该信号后，控制器开始检测ROB_START2，若为低电平，此时将ROB_SJQ输出高电平，然后检测SJQ_ROB，若为高，则说明控制器接收到了接入信号，表示示教器已经正确接入，此时将ROB_START2设置为高电平，以使示教器供电回路向示教器供电，同时ROB_START1变为低电平，急停回路恢复到之前的状态。

请参阅图2，图2是本申请的另一实施例提供的一种示教器热插拔控制方法的流程示意图。

如图2所示，本实施例中的方法应用于前述实施例提供的示教器热插拔电路中，具体可以包括：

步骤S201、获取触发信号。

其中，触发信号可以是表征出示教器拔出的信号，也可以是表征示教器接入的信号，具体需要根据热插拔信号和接入信号确定，具体的，本步骤可以包括：获取热插拔信号和接入信号；根据所述热插拔信号和所述接入信号的信号状态得到所述触发信号。

步骤S202、根据所述触发信号控制所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号；

步骤S203、根据所述工作信号控制所述机器人处于工作状态。

由于本申请中的示教器热插拔电路中设置有控制器、急停回路和工作信号模拟回路，其中，控制器用于控制机器人的工作状态，急停回路和工作信号模拟回路分别与控制器相连接，在示教器被取下时，急停回路停止向控制器发送工作信号，同时工作信号模拟回路模拟生成该工作信号并持续发送非控制器，以使控制器持续接收到该工作信号，并根据该工作信号控制机器人处于工作状态。基于此，即使示教器被取下，急停回路不再向控制器发送工作信号，但由于工作信号模拟回路会模拟生成该工作信号并发送给控制器，此时控制器仍然会接收到该工作信号，从而避免了控制器因无法接收到急停回路的工作信号导致机器人急停的情况发生。

需要说明的是，本实施例中涉及到了信号的来源可以详细参考前述实施例，此处不再赘述。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种示教器热插拔电路，其特征在于，包括用于控制机器人工作状态的控制器和分别与所述控制器连接的急停回路和工作信号模拟回路；

所述控制器检测到触发信号时，所述急停回路停止向所述控制器发送工作信号，同时所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号并持续发送给所述控制器，以使所述控制器持续接收到所述工作信号，并根据所述工作信号控制所述机器人继续处于工作状态。

2.根据权利要求1所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述急停回路与所述控制器的第一输入端相连接；

所述工作信号模拟回路包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述控制器的第一输出端相连接，阴极与所述第一输入端相连接；

所述控制器检测到触发信号时，所述控制器通过所述第一输出端持续生成所述工作信号，并通过所述第一二极管和所述第一输入端发送给所述控制器。

3.根据权利要求1所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述急停回路与所述控制器的第一输入端相连接；

所述工作信号模拟回路包括信号发生器和继电器，所述信号发生器的信号输出端与所述继电器开关侧的一端相连接，所述继电器开关侧的另一端与所述第一输入端相连接；

所述继电器线圈侧的一端与所述控制器的第一输出端相连接，另一端接地；

所述控制器检测到触发信号时，所述信号发生器持续生成所述工作信号，同时所述控制器通过所述第一输出端使所述继电器线圈侧通电，以带动所述继电器开关侧闭合，所述工作信号通过所述继电器开关侧和所述第一输入端发送给所述控制器。

4.根据权利要求1～3任一项所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述示教器热插拔电路还包括热插拔信号触发回路；

所述热插拔信号触发回路与所述控制器相连接，所述控制器检测到触发信号时，所述热插拔信号触发回路生成热插拔信号并发送给所述控制器，以使所述控制器根据所述热插拔信号控制所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号。

5.根据权利要求4所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述热插拔信号触发回路包括触发开关子回路，所述触发开关子回路包括触发开关和热插拔信号源；

所述触发开关的一端与所述热插拔信号源连接，另一端与所述控制器的第二输入端相连接；

所述控制器检测到触发信号时，所述触发开关闭合，所述热插拔信号源将所述热插拔信号通过所述触发开关和所述第二输入端发送给控制器。

6.根据权利要求5所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述热插拔信号触发回路还包括示教器接入检测子回路，所述示教器接入检测子回路包括第二二极管；

所述第二二极管的一端与控制器的第二输出端相连接，另一端与所述控制器的第三输入端相连接，所述第二输出端通过所述第二二极管将接入信号发送到所述第三输入端；

所述控制器检测到触发信号时，所述第二二极管断开与所述第二输出端和所述第三输入端的连接，以使所述接入信号无法通过所述第三输入端发送给控制器。

7.根据权利要求6所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述示教器热插拔电路还包括示教器供电回路，所述控制器用于根据所述热插拔信号和所述接入信号控制所述示教器供电回路向所述示教器供电或停止向所述示教器供电。

8.根据权利要求7所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述示教器供电回路包括供电电源和可控开关器件，所述可控开关器件包括控制端和工作端，所述控制端用于控制所述工作端的开关状态；

所述控制端与所述控制器相连接，所述工作端的一端与所述供电电源相连接，另一端为所述示教器供电；

所述控制器根据通过所述第二输入端接收到所述热插拔信号和通过所述第三输入端接收到的所述接入信号，利用所述控制端控制所述工作端断开或闭合。

9.根据权利要求8所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述可控开关器件为三极管、场效应管或继电器。

10.根据权利要求6所述的示教器热插拔电路，其特征在于，所述第二二极管为发光二极管，所述发光二极管设置在所述示教器上。

11.一种示教器热插拔控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1～10任一项所述的示教器热插拔电路，所述方法包括：

获取触发信号；

根据所述触发信号控制所述工作信号模拟回路模拟生成所述工作信号；

根据所述工作信号控制所述机器人处于工作状态。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述获取示教器拔出信号，包括：

获取热插拔信号和接入信号；

根据所述热插拔信号和所述接入信号的信号状态得到所述触发信号。

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