CN113467283B - 一种电源控制电路及一种机器人 - Google Patents

Abstract

一种电源控制电路及一种机器人，通过主控电路每隔预设时间输出检测信号至复位控制电路，并当接收到复位请求信号时，输出复位使能信号。复位控制电路当接收到复位使能信号或者在预设时间内未接收到检测信号时，输出复位控制信号。开关电路接收到复位控制信号时输出中断信号至输出电路，此时输出电路停止输出供电信号，控制用电组件下电；否则传输供电信号至用电组件。上述的电源控制电路及一种机器人，通过复位控制电路监测到预设时间内未接受到检测信号时，判定此时主控电路存在软件卡死或者程序跑飞的异常，因而输出复位控制信号，实现机器人下电，无需人工监测并手动按下电源键进行上下电，操作及时性强，效率高。

Description

一种电源控制电路及一种机器人

技术领域

本申请属于机器人控制技术领域，尤其涉及一种电源控制电路及一种机器人。

背景技术

随着社会的发展和时代的进步，人工智能技术走近了千家万户，衍生出了智能高端的机器人。在机器人技术飞速发展的今天，机器人的智能化程度越来越高，应用场景也越来越复杂多样。目前，当机器人在工作过程中出现软件卡死、程序跑飞等情况时，传统的解决方法是通过手动按下机器人的电源键进行下电，然后再手动按下电源键进行上电。然而，这种方式依赖人工进行，难以及时进行上下电，滞后性强，影响机器人工作效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电源控制电路及一种机器人，旨在解决传统的手动控制机器人上下电技术方案中存在着由于依赖人工进行而导致的难以及时控制机器人上下电，滞后性强，影响机器人工作效率的问题。

一种电源控制电路，连接机器人的用电组件，所述电源控制电路包括：

主控电路，被配置为每隔预设时间输出检测信号，并当接收到复位请求信号时，输出复位使能信号；

复位控制电路，与所述主控电路连接，被配置为接收所述检测信号，并当接收到所述复位使能信号或者在所述预设时间内未接收到所述检测信号时，输出复位控制信号；

开关电路，与所述复位控制电路，被配置为接收到所述复位控制信号时导通，并输出中断信号；以及

输出电路，与所述用电组件及所述开关电路连接，被配置为导通时将接收到的供电信号传输至所述用电组件，并当接收到所述中断信号时断开，以使所述用电组件下电。

本申请实施例的第二方面提供了一种机器人，包括：

上述的电源控制电路；和

用电组件，与所述电源控制电路连接，被配置为接收所述供电信号时进行工作。

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一种机器人，通过复位控制电路监测到预设时间内未接受到检测信号时，判定此时主控电路存在软件卡死或者程序跑飞的异常，因而输出复位控制信号，实现机器人下电；另外，主控电路正常工作并且机器人需要复位时，由主控电路输出复位使能信号至复位控制电路，从而使复位控制电路控制后端进行下电。因此，无需人工监测并手动按下电源键进行上下电，操作及时性强，效率高。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的一种电源控制电路的模块结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种电源控制电路的模块结构示意图；

图3为图1或2所示的电源控制电路中输出电路的示例电路原理图；

图4为图1或2所示的电源控制电路中开关电路的示例电路原理图和输出电路另一示例电路原理图；

图5为本申请再一实施例提供的一种机器人的模块结构示意图。

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。

请参阅图1，为本申请一实施例提供的一种电源控制电路100的模块结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种电源控制电路100，连接机器人的用电组件200，包括主控电路10、复位控制电路20、开关电路30以及输出电路40。

其中，主控电路10连接复位控制电路20，复位控制电路20连接开关电路30，开关电路30连接输出电路40，输出电路40连接用电组件200。

主控电路10被配置为每隔预设时间输出检测信号，并当接收到复位请求信号时，输出复位使能信号。

具体的，当机器人中的其它功能部件出现软件卡死或者程序跑飞的情况时，以输出复位请求信号的形式通知主控电路10，由主控电路10输出复位使能信号至复位控制电路20。主控电路10正常工作时，每隔预设时间输出检测信号至复位控制电路20；当主控电路10本身出现软件卡死或者程序跑飞的情况时，无法每隔预设时间输出检测信号。

预设时间的时长可根据实际情况设定，例如，可设定主控电路10每20ms输出一个检测信号至复位控制电路20。

复位控制电路20被配置为接收检测信号，并当接收到复位使能信号或者在预设时间内未接收到检测信号时，输出复位控制信号。

具体的，触发复位控制电路20输出复位控制信号的方式有两种，第一种是接收到复位使能信号时，输出复位控制信号；第二种是在预设时间内未接收到检测信号时，输出复位控制信号。第一种方式是主控电路10监测到机器人的其它功能部分发生软件卡死或者程序跑飞时，进行启动复位动作；第二种方式是复位控制电路20监测到主控电路10发生软件卡死或者程序跑飞时，进行启动复位动作。

预设时间可根据实际情况设定，例如，可设定持续20ms未接收到检测信号时，输出复位控制信号。

复位控制电路20输出的复位控制信号仅持续目标时长，该目标时长可根据实际情况进行设定，例如，可设定复位控制电路20每次输出复位控制信号时，该复位控制信号持续3ms；3ms之后复位控制电路20不再输出下一个复位控制信号，因此经过一次下电后，默认重新上电；直至下一次发生软件卡死或者程序跑飞时，复位控制电路20才再次输出一个复位控制信号。

可选的，主控电路10和复位控制电路20均采用单片机实现。在其它可选实施例中，主控电路10和复位控制电路20还可采用中央控制器实现。

开关电路30被配置为接收到复位控制信号时导通，并输出中断信号。

具体的，机器人正常运作时，开关电路30处于断开状态。当需要进行复位时，开关电路30导通并输出所述中断信号以使得输出电路40断开，短暂失电，用电组件200下电。

机器人的电源键60被按下时，输出电路40导通，将供电信号传输至用电组件200，并当接收到中断信号时断开，停止输出供电信号，以控制用电组件200下电。

具体的，输出电路40接入供电信号，但是当开关电路30导通时，开关电路30输出所述中断信号使所述输出电路40断开；用电组件200短暂下电，从而实现复位。

请参阅图2，为本申请另一实施例提供的一种电源控制电路100的模块结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一可选实施例中，上述的电源控制电路100还包括供电电路50。

供电电路50与开关电路30及输出电路40连接，被配置为输出供电信号VABT至输出电路40或开关电路30。

具体的，供电电路50输出供电信号VABT，经由输出电路40传输至用电组件200；但是，当开关电路30导通时，开关电路30输出所述中断信号使所述输出电路40断开，因此用电组件200短暂下电。

可选的，供电信号VABT为24V直流电信号。

在一可选实施例中，上述的电源控制电路100还包括电源键60。电源键60与开关电路30连接，被配置为按下时控制电源控制电路100启动。该电源键60供用户按下。

请参阅图3，为图1或2所示的电源控制电路100中开关电路30和输出电路40的示例电路原理图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一可选实施例中，上述的开关电路30包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3。附图及下面描述对应修改，

其中，第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端共接的节点连接复位控制电路20；第一电阻R1的端接地，第二电阻R2的第二端连接第一开关管Q1的受控端；第一开关管Q1的输出端接地；第一开关管Q1的输入端、第三电阻R3的第一端以及第二开关管Q2的受控端共接，第三电阻R3的第二端与第二开关管Q2的输入端共接的节点接入供电信号VABT；第二开关管Q2的输出端连接用电组件200。

具体的，第一开关管Q1采用NPN三极管实现。NPN三极管的基极、集电极以及发射极分别作为第一开关管Q1的受控端、输入端以及输出端。第二开关管Q2采用PMOS管实现；PMOS管的栅极、源极以及漏极分别作为第二开关管Q2的受控端、输入端以及输出端。

具体的，第一电阻R1为下拉电阻；第二电阻R2为第一开关管Q1的基极限流电阻，用于限制流过NPN三极管基极的电流，以保护NPN三极管不被损坏。

复位控制信号为高电平信号，当NPN三极管的基极接收到高电平信号时，NPN三极管导通，从而使得供电信号VABT经由第三电阻R3传输至NPN三极管。具体的，该高电平信号仅持续一定时长，例如3ms，之后复位控制电路20不再输出下一个高电平信号，因此经过一次下电后，默认重新上电；直至下一次发生软件卡死或者程序跑飞时，复位控制电路20才再次输出一个高电平信号。

另一方面，PMOS管导通，供电信号VABT经由PMOS管的源极流向漏极，最终从漏极输出一个信号至输出电路40，该信号即中断信号。

在一可选实施例中，上述的输出电路40电容C1、至少一个开关管以及至少两个电阻，图3采用Qm1表示该开关管，采用Rm1表示其中一个电阻，采用Rm2表示另一电阻。

电容C1与电阻Rm1并联，组成滤波电路410，滤波电路410的输入端接入供电信号VBAT，滤波电路410的输出端连接开关电路30。开关管Qm1的输入端连接滤波电路410的输入端，开关管Qm1的输出端连接用电组件200；电阻Rm2连接在开关管Qm1的受控端与开关电路之间。

具体的，当开关电路30导通时，从PMOS管的漏极输出一个中断信号，该信号经由Rm2输送至开关管Qm1的受控端，从而使得开关管Qm1均满足截止条件，开关管Qm1断开，用电组件200下电。

请参阅图4，为图1或2所示的电源控制电路中开关电路的示例电路原理图和输出电路另一示例电路原理图；

在一可选实施例中，上述的输出电路40包括电容C1、四个开关管和五个电阻。四个开关管分别为第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6；五个电阻分别为第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8。

其中，电容C1与第四电阻R4并联，组成滤波电路41，滤波电路41的输入端接入供电信号VBAT，滤波电路41的输出端连接开关电路30。

第三开关管Q3的输入端、第四开关管Q4的输入端、第五开关管Q5的输入端以及第六开关管Q6的输入端均连接滤波电路41的输入端；第三开关管Q3的输出端、第四开关管Q4的输出端、第五开关管Q5的输出端以及第六开关管Q6的输出端均连接用电组件200。

第五电阻R5连接在第三开关管Q3的受控端与开关电路30之间；第六电阻R6连接在第四开关管Q4的受控端与开关电路30之间；第七电阻R7连接在第五开关管Q5的受控端与开关电路30之间；第八电阻R8连接在第六开关管Q6的受控端与开关电路30之间。

具体的，第三开关管Q3与第五电阻R5组成第一分流电路42，第四开关管Q4与第六电阻R6组成第二分流电路43，第五开关管Q5与第七电阻R7组成第三分流电路44，第六开关管Q6与第八电阻R8组成第四分流电路45。设置多个分流电路对供电信号VBAT进行分流，保证电流较大时的安全性。

电容C1的第一端、第四电阻R4的第一端、第三开关管Q3的输入端、第四开关管Q4的输入端、第五开关管Q5的输入端以及第六开关管Q6的输入端共接的节点接入供电信号VABT。

电容C1的第二端、第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第一端、第六电阻R6的第一端、第七电阻R7的第一端以及第八电阻R8的第一端共接的节点连接开关电路30。具体的，该节点连接开关电路30中第二开关管Q2的输出端，也即是PMOS管的漏极。

第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第二端、第七电阻R7的第二端以及第八电阻R8的第二端分别连接第三开关管Q3的受控端、第四开关管Q4的受控端、第五开关管Q5的受控端以及第六开关管Q6的受控端；第三开关管Q3的输出端、第四开关管Q4的输出端、第五开关管Q5的输出端以及第六开关管Q6的输出端共接的节点连接用电组件200。

具体的，当开关电路30导通时，从PMOS管的漏极输出一个中断信号，该信号分别经由第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8输送至第三开关管Q3的受控端、第四开关管Q4的受控端、第五开关管Q5的受控端以及第六开关管Q6的受控端，从而使得第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6均满足截止条件，第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6断开，用电组件200下电。

第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8分别作为第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6的栅极限流电阻。电容C1和第四电阻R4组成一个滤波电路，在输出电路40工作时，该滤波电路将供电信号VABT进行滤波处理后再输出至第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6。

在一可选实施例中，上述的电源控制电路还包括电源键60。电源键60与开关电路30连接，被配置为按下时控制电源控制电路100启动。该电源键60供用户按下。

可选的，电源键60通过电阻R9和接口J1连接开关电路30，具体的，电源键60接口J1接入，再通过电阻R9连接开关电路30中PMOS管的漏极。

请参阅图5，为本申请再一实施例提供的一种机器人的模块结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种机器人，包括上述的电源控制电路100和用电组件200。

电源键60被配置为供用户按下以启动电源控制电路100，用电组件200被配置为工作时根据用户输入的控制指令进行工作。

具体的，电源键60被按下后，供电电路50开始输出供电信号VABT，未出现软件卡死或程序跑飞等情况时，供电信号VABT由输出电路40输出至用电组件200；当出现软件卡死或程序跑飞等情况时实现下电，并在下电后默认重新上电。

本实施例中，用电组件200上下电的过程均无需操作电源键60，电源键60始终处于按下的状态。

综上所述，本申请提供了一种电源控制电路、方法及一种机器人，通过复位控制电路监测到预设时间内未接受到检测信号时，判定此时主控电路存在软件卡死或者程序跑飞的异常，因而输出复位控制信号，实现机器人下电；另外，主控电路正常工作并且机器人需要复位时，由主控电路输出复位使能信号至复位控制电路，从而使复位控制电路控制后端进行下电。因此，无需人工监测并手动按下电源键进行上下电，操作及时性强，效率高。

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 (5)

1.一种电源控制电路，连接机器人的用电组件，其特征在于，所述电源控制电路包括：

主控电路，被配置为每隔预设时间输出检测信号，并当接收到复位请求信号时，输出复位使能信号；所述复位请求信号来自所述机器人的用电组件；

复位控制电路，与所述主控电路连接，被配置为接收所述检测信号，并当接收到所述复位使能信号或者在所述预设时间内未接收到所述检测信号时，输出复位控制信号；所述复位控制信号仅持续目标时长；

开关电路，与所述复位控制电路，被配置为接收到所述复位控制信号时导通，并输出中断信号；

输出电路，与所述用电组件及所述开关电路连接，被配置为导通时将接收到的供电信号传输至所述用电组件，并当接收到所述中断信号时断开，以使所述用电组件下电；

供电电路，与所述开关电路及所述输出电路连接，被配置为输出所述供电信号至所述输出电路或所述开关电路；

电源键，与所述开关电路连接，被配置为按下时控制所述电源控制电路启动；

所述开关电路包括：第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端共接的节点连接所述复位控制电路；所述第一电阻的端接地，所述第二电阻的第二端连接所述第一开关管的受控端；所述第一开关管的输出端接地；所述第一开关管的输入端、所述第三电阻的第一端以及所述第二开关管的受控端共接，所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的输入端共接的节点接入所述供电信号；所述第二开关管的输出端连接所述用电组件；

所述第一开关管为NPN三极管；所述NPN三极管的基极、集电极以及发射极分别作为所述第一开关管的受控端、输入端以及输出端；

所述第二开关管采用PMOS管实现；所述PMOS管的栅极、源极以及漏极分别作为所述第二开关管的受控端、输入端以及输出端。

2.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述输出电路包括：

电容、至少一个开关管以及至少两个电阻；

所述电容与其中一个所述电阻并联，组成滤波电路，所述滤波电路的输入端接入所述供电信号，所述滤波电路的输出端连接所述开关电路；所述开关管的输入端连接所述滤波电路的输入端，开关管的输出端连接所述用电组件；另一个所述电阻连接在所述开关管的受控端与所述开关电路之间。

3.如权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于，所述输出电路包括：

所述电容、四个所述开关管以及五个所述电阻；

四个所述开关管分别为第三开关管、第四开关管、第五开关管及第六开关管，五个所述电阻分别为第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第八电阻；

所述电容与所述第四电阻并联，组成所述滤波电路，所述滤波电路的输入端接入所述供电信号，所述滤波电路的输出端连接所述开关电路；

所述第三开关管的输入端、所述第四开关管的输入端、所述第五开关管的输入端以及所述第六开关管的输入端均连接所述滤波电路的输入端；所述第三开关管的输出端、所述第四开关管的输出端、所述第五开关管的输出端以及所述第六开关管的输出端均连接所述用电组件；

所述第五电阻连接在所述第三开关管的受控端与所述开关电路之间；所述第六电阻连接在所述第四开关管的受控端与所述开关电路之间；所述第七电阻连接在所述第五开关管的受控端与所述开关电路之间；所述第八电阻连接在所述第六开关管的受控端与所述开关电路之间。

4.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述主控电路和所述复位控制电路均采用单片机实现。

5.一种机器人，其特征在于，包括：

如权利要求1至4任一项所述的电源控制电路；和

用电组件，与所述电源控制电路连接，被配置为接收所述供电信号时进行工作。

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