CN113625637A - 一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,包括启停控制模块,启停控制模块通过控制模块或通讯模块连接多组工控机,启停控制模块外接控制按钮;启停控制模块获取每组工控机启停状态,当其中一组工控机启停状态发生改变时,该工控机通过通讯模块将启停状态信息发送至启停控制模块,启停控制模块通过控制模块控制其他工控机改变启停状态;操作人员启闭控制按钮状态,控制按钮通过控制模块将启停状态信息发送至启停控制模块,启停控制模块通过控制模块控制所有工控机改变启停状态。本发明可实现对多台工控机操作系统及车体本体的同步启停,使机器人的开启停程序变得更加便利和流畅。
Description
技术领域
本发明属于机器人控制系统技术领域,尤其是涉及一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统。
背景技术
随着人工智能技术发展,机器人本体集成的功能越来越多,且个功能模块对工控机的配置要求不一,为了在机器人故障时更容易排查故障点,故机器人会内置多个工控机对机器人功能模块进行物理隔离;对于一台集成多个工控机的机器人来说,其启停方式需逐一操作启停按钮或登录系统进行开关机操作,且目前机器人多采用电池供电,故在需要对机器人开关机时,除了工控机操作系统之外,还需对机器人本体进行上电断电操作,导致机器人启停程序复杂且操作方式繁琐;因此,亟需一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,以解决机器人启停程序复杂且操作方式繁琐的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,包括启停控制模块,启停控制模块通过控制模块和通讯模块连接多组工控机;
启停控制模块通过通讯模块监测每组工控机启停状态,当监测到其中一组工控机启停状态发生改变时,启停控制模块通过控制模块控制其他工控机对应改变启停状态。
进一步的,启停控制模块外接控制按钮,操作人员通过控制按钮向启停控制模块发送开启或关闭的控制指令,启停控制模块接收到控制指令后,通过控制模块控制所有工控机开启或关闭。
进一步的,启停控制模块通过延时电路连接各组工控机的供电开关;
当所有工控机完全关闭后,通过延时电路控制供电开关关闭,延时电路延时时间大于每组工控机关闭时间。
进一步的,启停控制模块包括MCU、通讯模组、信号驱动模组;
通讯模组包括TTL转485芯片,TTL转485芯片的RO管脚通过电阻R35连接MCU的PDO管脚,TTL转485芯片的RE管脚、DE管脚和DI管脚均通过收发自动转换电路连接MCU的PD1管脚,TTL转485芯片的的VCC管脚连接5V电压源,TTL转485芯片的GND管脚接地,TTL转485芯片的A管脚和B管脚均通过保护电路连接通讯端口P1;
信号驱动模组包括驱动继电器Q2,驱动继电器Q2的2端子通过驱动电路连接MCU的PD5管脚,驱动继电器Q2的6端子和10端子连接PC启停开关P2;
MCU的PB6管脚和PB7管脚连接震荡电路;
MCU的PC6管脚连接上电复位电路。
进一步的,收发自动转换电路包括三极管Q1,三极管Q1的集电极端分别连接TTL转485芯片的RE管脚和DE管脚,三极管Q1的集电极端还通过电阻R33连接5V电压源,三极管Q1的基极端通过电阻R36连接MCU的PD1管脚,三极管发射极端接地;
保护电路包括电阻R34,电阻R34的一端连接TTL转485芯片的A管脚,电阻R34的另一端通过熔断器F1连接通讯端口P1的1端子,通讯端口P1的2端子通过熔断器F2连接电阻R37,电阻R37的另一端连接TTL转485芯片的B管脚,通讯端口P1的1端子和2端子通过瞬态抑制二极管接地。
进一步的,驱动电路包括三极管Q3,三极管Q3的集电极端通过二极管D18连接5V电压源,二极管D18的正极端连接驱动继电器的2端子;
三极管Q3的基极端通过电阻R40连接MCU的PD5管脚,电阻R40与MCU的PD5管脚之间还连接电阻R41,电阻R41接地;
三极管Q3的发射极端接地。
进一步的,震荡电路包括电容C16,电容C16的一端连接MCU的PB6管脚,另一端接地;
还包括电容C17,电容C17的一端连接MCU的PB7管脚,另一端接地;
MCU的PB6管脚和PB7管脚之间还连接有执行器Y1;
上电复位电路包括R45,电阻R45的一端连接MCU的PC6管脚,另一端连接5V电压源;
还包括电容C21,电容C21的一端连接MCU的PC6管脚,另一端接地。
进一步的,还包括电源模组,电源模组包括开关电源芯片,开关电源芯片的Vin管脚通过二极管D15连接48V电源,开关电源芯片与电感L1、二极管D16、电容C10组成开关电源降压电路,输出5V工作电压;
开关电源芯片的Output管脚连接电感L1,电感L1的另一端连接电容C10,电容C10的另一端分别与开关电源芯片的GND管脚和on/off管脚连接,
开关电源芯片的Feedback管脚分别连接5V电压源和电容C10;
开关电源芯片的GND管脚连接二极管D16的正极端,二极管D16的负极端连接开关电源芯片的Output管脚;
电容C10的两端并联连接有后级滤波电容C11、C12;
开关电源芯片的Vin管脚通过滤波电容C13接地。
进一步的,还包括电源控制电路,电源控制电路包括继电器Q4,继电器Q4的5端子分别连接输出端口P4和通过二极管D2连接控制按钮端口P6的1端子;
输出端口P4的1端子连接48V电源源,输出端口P4的2端子接地;
控制按钮端口P6的2端子连接继电器Q4的3端子,继电器Q4的3端子连接输入端口P7的1端子,输入端口P7的2端子接地;
继电器Q4的1端子和2端子通过自锁电路连接连接MCU的PD7端子。
进一步的,自锁电路包括三极管Q7,三极管Q7的集电极端通过二极管D21连接5V电压源,二极管D21的正极端连接继电器Q4的1端子,二极管D21的负极端连接继电器Q4的2端子;
三极管Q7的基极端通过电阻R48连接MCU的PD7管脚,电阻R48与MCU的PD7管脚之间还连接有电阻R50,电阻R50接地;
三极管Q7的发射极端接地。
相对于现有技术,本发明所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统具有以下有益效果:
(1)本发明所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统通过设置启停控制模块和外接控制按钮,实现对多台工控机操作系统及车体本体的同步启停,使机器人的开启停程序变得更加便利和流畅;
(2)本发明所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统操作人员可通过控制按钮实现工控机操作系统及车体本体的开关机功能,也可通过操作某一台工控机实现工控机操作系统及车体本体开关机功能,节省了操作人员的操作时间和简化了操作人员的操作步骤,现场使用效果明显,可进行大量推广。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统结构图;
图2为本发明实施例所述的启停控制模块的MCU电路图;
图3为本发明实施例所述的启停控制模块的通讯模组电路图;
图4为本发明实施例所述的启停控制模块的信号驱动模组电路图;
图5为本发明实施例所述的启停控制模块的电源模组电路图;
图6为本发明实施例所述的启停控制模块的电源控制电路电路图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参阅图1所示,一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,包括启停控制模块,启停控制模块通过控制模块和通讯模块连接多组工控机;
启停控制模块通过通讯模块监测每组工控机启停状态,当监测到其中一组工控机启停状态发生改变时,启停控制模块通过控制模块控制其他工控机对应改变启停状态;
控制模块和通讯模块可以采用有线通讯模块或无线通讯模块,其中有线通讯模块可以采用现有的通信总线,控制模块和通讯模块可以为同一根通信总线,该通信总线具有信息采集功能和通讯功能,无线通讯模块可采用现有的wifi或蜂窝网络。
启停控制模块外接控制按钮,操作人员通过控制按钮向启停控制模块发送开启或关闭的控制指令,启停控制模块接收到控制指令后,通过控制模块控制所有工控机开启或关闭。
启停控制模块通过延时电路连接各组工控机的供电开关;
当所有工控机完全关闭后,通过延时电路控制供电开关关闭,延时电路延时时间大于每组工控机关闭时间。
延时电路可以采用两种方式实现延时功能,一种是采用MCU内部设置的定时器;二是采用连接延时继电器,本专利申请采用的延时电路通过MCU内部设置的定时器来实现延时功能。
请参阅图2至图4所示,启停控制模块包括MCU、通讯模组、信号驱动模组;
通讯模组包括TTL转485芯片,TTL转485芯片的RO管脚通过电阻R35连接MCU的PDO管脚,TTL转485芯片的RE管脚、DE管脚和DI管脚均通过收发自动转换电路连接MCU的PD1管脚,TTL转485芯片的的VCC管脚连接5V电压源,TTL转485芯片的GND管脚接地,TTL转485芯片的A管脚和B管脚均通过保护电路连接通讯端口P1;
信号驱动模组包括驱动继电器Q2,驱动继电器Q2的2端子通过驱动电路连接MCU的PD5管脚,驱动继电器Q2的6端子和10端子连接PC启停开关P2;
MCU的PB6管脚和PB7管脚连接震荡电路;
MCU的PC6管脚连接上电复位电路。
收发自动转换电路包括三极管Q1,三极管Q1的集电极端分别连接TTL转485芯片的RE管脚和DE管脚,三极管Q1的集电极端还通过电阻R33连接5V电压源,三极管Q1的基极端通过电阻R36连接MCU的PD1管脚,三极管发射极端接地;
保护电路包括电阻R34,电阻R34的一端连接TTL转485芯片的A管脚,电阻R34的另一端通过熔断器F1连接通讯端口P1的1端子,通讯端口P1的2端子通过熔断器F2连接电阻R37,电阻R37的另一端连接TTL转485芯片的B管脚,通讯端口P1的1端子和2端子通过瞬态抑制二极管接地。
驱动电路包括三极管Q3,三极管Q3的集电极端通过二极管D18连接5V电压源,二极管D18的正极端连接驱动继电器的2端子;
三极管Q3的基极端通过电阻R40连接MCU的PD5管脚,电阻R40与MCU的PD5管脚之间还连接电阻R41,电阻R41接地;
三极管Q3的发射极端接地。
震荡电路包括电容C16,电容C16的一端连接MCU的PB6管脚,另一端接地;
还包括电容C17,电容C17的一端连接MCU的PB7管脚,另一端接地;
MCU的PB6管脚和PB7管脚之间还连接有执行器Y1;
上电复位电路包括R45,电阻R45的一端连接MCU的PC6管脚,另一端连接5V电压源;
还包括电容C21,电容C21的一端连接MCU的PC6管脚,另一端接地。
请参阅图5所示,还包括电源模组,电源模组包括开关电源芯片,开关电源芯片的Vin管脚通过防反接二极管连接48V电源,开关电源芯片与电感L1、二极管D16、电容C10组成开关电源降压电路,输出5V工作电压;
开关电源芯片的Output管脚连接电感L1,电感L1的另一端连接电容C10,电容C10的另一端分别与开关电源芯片的GND管脚和on/off管脚连接,
开干电源芯片的Feedback管脚分别连接5V电压源和电容C10;
开关电源芯片的GND管脚连接二极管D16的正极端,二极管D16的负极端连接开关电源芯片的Output管脚;
电容C10的两端并联连接有后级滤波电容C11、C12;
开关电源芯片的Vin管脚通过滤波电容C13接地。
请参阅图6所示,还包括电源控制电路,电源控制电路包括继电器Q4,继电器Q4的5端子分别连接输出端口P4和通过二极管D2连接控制按钮端口P6的1端子;
输出端口P4的1端子连接48V电源,输出端口P4的2端子接地;
控制按钮端口P6的2端子连接继电器Q4的3端子,继电器Q4的3端子连接输入端口P7的1端子,输入端口P7的2端子接地;
继电器Q4的1端子和2端子通过自锁电路连接连接MCU的PD7端子。
自锁电路包括三极管Q7,三极管Q7的集电极端通过二极管D21连接5V电压源,二极管D21的正极端连接继电器Q4的1端子,二极管D21的负极端连接继电器Q4的2端子;
三极管Q7的基极端通过电阻R48连接MCU的PD7管脚,电阻R48与MCU的PD7管脚之间还连接有电阻R50,电阻R50接地;
三极管Q7的发射极端接地。
本方案实施时,实施例一:外部控制按钮控制开关机:
开机:当操作者按下外接控制按钮后,总开关SB闭合接通,启停控制模块通过控制模块启动所有工控机逐一开机或同时开机;
关机:当操作者再次按下外接控制按钮后,启停控制模块通过控制模块控制工控机逐一关机或同时关机;
启停控制模块的MCU设定计时时间,延时设定计时时间后,断开总电。
实施例二:联动控制系统的开关机:
开机:手动开启任一台工控机后,启停控制模块通过通讯模块获取到该工控机启停状态后,根据软件设定,通过控制模块开启其他工控机;
关机:手动关闭任一台工控机后,启停控制模块通过通讯模块获取到该工控机启停状态后,根据软件设定,通过控制模块关闭其他PC,延时设定计时时间后,断开总电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:包括启停控制模块,启停控制模块通过控制模块和通讯模块连接多组工控机;
启停控制模块通过通讯模块监测每组工控机启停状态,当监测到其中一组工控机启停状态发生改变时,启停控制模块通过控制模块控制其他工控机对应改变启停状态。
2.根据权利要求1所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:启停控制模块外接控制按钮,操作人员通过控制按钮向启停控制模块发送开启或关闭的控制指令,启停控制模块接收到控制指令后,通过控制模块控制所有工控机开启或关闭。
3.根据权利要求1所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:启停控制模块通过延时电路连接各组工控机的供电开关;
当所有工控机完全关闭后,通过延时电路控制供电开关关闭,延时电路延时时间大于每组工控机关闭时间。
4.根据权利要求2所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:启停控制模块包括MCU、通讯模组、信号驱动模组;
通讯模组包括TTL转485芯片,TTL转485芯片的RO管脚通过电阻R35连接MCU的PDO管脚,TTL转485芯片的RE管脚、DE管脚和DI管脚均通过收发自动转换电路连接MCU的PD1管脚,TTL转485芯片的的VCC管脚连接5V电压源,TTL转485芯片的GND管脚接地,TTL转485芯片的A管脚和B管脚均通过保护电路连接通讯端口P1;
信号驱动模组包括驱动继电器Q2,驱动继电器Q2的2端子通过驱动电路连接MCU的PD5管脚,驱动继电器Q2的6端子和10端子连接PC启停开关P2;
MCU的PB6管脚和PB7管脚连接震荡电路;
MCU的PC6管脚连接上电复位电路。
5.根据权利要求4所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:收发自动转换电路包括三极管Q1,三极管Q1的集电极端分别连接TTL转485芯片的RE管脚和DE管脚,三极管Q1的集电极端还通过电阻R33连接5V电压源,三极管Q1的基极端通过电阻R36连接MCU的PD1管脚,三极管发射极端接地;
保护电路包括电阻R34,电阻R34的一端连接TTL转485芯片的A管脚,电阻R34的另一端通过熔断器F1连接通讯端口P1的1端子,通讯端口P1的2端子通过熔断器F2连接电阻R37,电阻R37的另一端连接TTL转485芯片的B管脚,通讯端口P1的1端子和2端子通过瞬态抑制二极管接地。
6.根据权利要求4所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:驱动电路包括三极管Q3,三极管Q3的集电极端通过二极管D18连接5V电压源,二极管D18的正极端连接驱动继电器的2端子;
三极管Q3的基极端通过电阻R40连接MCU的PD5管脚,电阻R40与MCU的PD5管脚之间还连接电阻R41,电阻R41接地;
三极管Q3的发射极端接地。
7.根据权利要求4所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:震荡电路包括电容C16,电容C16的一端连接MCU的PB6管脚,另一端接地;
还包括电容C17,电容C17的一端连接MCU的PB7管脚,另一端接地;
MCU的PB6管脚和PB7管脚之间还连接有执行器Y1;
上电复位电路包括R45,电阻R45的一端连接MCU的PC6管脚,另一端连接5V电压源;
还包括电容C21,电容C21的一端连接MCU的PC6管脚,另一端接地。
8.根据权利要求2所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:还包括电源模组,电源模组包括开关电源芯片,开关电源芯片的Vin管脚通过二极管D15连接48V电源,开关电源芯片与电感L1、二极管D16、电容C10组成开关电源降压电路,输出5V工作电压;
开关电源芯片的Output管脚连接电感L1,电感L1的另一端连接电容C10,电容C10的另一端分别与开关电源芯片的GND管脚和on/off管脚连接,
开关电源芯片的Feedback管脚分别连接5V电压源和电容C10;
开关电源芯片的GND管脚连接二极管D16的正极端,二极管D16的负极端连接开关电源芯片的Output管脚;
电容C10的两端并联连接有后级滤波电容C11、C12;
开关电源芯片的Vin管脚通过滤波电容C13接地。
9.根据权利要求2所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:还包括电源控制电路,电源控制电路包括继电器Q4,继电器Q4的5端子分别连接输出端口P4和通过二极管D2连接控制按钮端口P6的1端子;
输出端口P4的1端子连接48V电源源,输出端口P4的2端子接地;
控制按钮端口P6的2端子连接继电器Q4的3端子,继电器Q4的3端子连接输入端口P7的1端子,输入端口P7的2端子接地;
继电器Q4的1端子和2端子通过自锁电路连接连接MCU的PD7端子。
10.根据权利要求9所述的一种具有一键启停功能的机器人联动控制系统,其特征在于:自锁电路包括三极管Q7,三极管Q7的集电极端通过二极管D21连接5V电压源,二极管D21的正极端连接继电器Q4的1端子,二极管D21的负极端连接继电器Q4的2端子;
三极管Q7的基极端通过电阻R48连接MCU的PD7管脚,电阻R48与MCU的PD7管脚之间还连接有电阻R50,电阻R50接地;
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- 2021-08-16 CN CN202110935819.7A patent/CN113625637A/zh active Pending
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希望、: "微机群并行计算机安全开机系统的研发", 《计算机测量与控制》 * |
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