CN113829373B - 机器人控制装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种机器人控制装置及机器人，包括机器人控制器、充电机、动力电池模组和驱动装置。充电机接入的交流电可以给驱动装置供电，使驱动装置正常工作，当由于线缆被损坏等原因导致充电机没有接入交流电时，机器人控制器可以通过获取动力电池模组的工作参数，判断动力电池模组的工作状态，并在动力电池模组的工作参数满足预设工作条件时，控制动力电池模组给驱动装置供电，避免异常的动力电池模组对机器人造成二次损坏，还能在充电机失效时采用动力电池模组作为备用电源给驱动装置供电，使机器人还能运动，便于安全撤离和返回检修等，提高机器人的使用可靠性。

Description

机器人控制装置及机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人控制装置及机器人。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。机器人的种类多种多样，例如包括破拆机器人、水下机器人和清淤机器人等。

传统的机器人在工作时，通过线缆接入的电能驱动自身器件完成工作。然而，在部分机器人的作业环境中，现场常存在混凝土块、钢筋或铁罐等较大的、锋利的固体废弃物，对动力线缆存在折弯拉扯、切割、碾压等事故风险。当意外事故发生导致动力电缆损坏时，机器人将进入无动力状态，无法继续作业，也不能返回维修，使用不可靠。

发明内容

基于此，有必要针对传统的机器人使用不可靠的问题，提供一种机器人控制装置及机器人。

一种机器人控制装置，包括机器人控制器、充电机、动力电池模组和驱动装置，所述充电机和所述动力电池模组均设置于机器人本体内，所述充电机和所述动力电池模组均连接所述机器人控制器，所述充电机和所述动力电池模组均连接所述驱动装置，所述充电机用于接入交流电；

所述机器人控制器用于在获取到所述充电机没有接入交流电，且所述动力电池模组的工作参数满足预设工作条件时，控制所述动力电池模组与所述驱动装置建立连接。

一种机器人，包括机器人本体、驱动装置及如上述的机器人控制装置。

上述机器人控制装置及机器人，包括机器人控制器、充电机、动力电池模组和驱动装置，充电机和动力电池模组均设置于机器人本体内，充电机和动力电池模组均连接机器人控制器，充电机和动力电池模组均连接驱动装置，充电机用于接入交流电，机器人控制器用于在获取到充电机没有接入交流电，且动力电池模组的工作参数满足预设工作条件时，控制充动力电池模组与驱动装置建立连接。充电机接入的交流电可以给驱动装置供电，使驱动装置正常工作，当由于线缆被损坏等原因导致充电机没有接入交流电时，机器人控制器可以通过获取动力电池模组的工作参数，判断动力电池模组的工作状态，并在动力电池模组的工作参数满足预设工作条件时，控制动力电池模组给驱动装置供电，避免异常的动力电池模组对机器人造成二次损坏，还能在充电机失效时采用动力电池模组作为备用电源给驱动装置供电，使机器人还能运动，便于安全撤离和返回检修等，提高机器人的使用可靠性。

在其中一个实施例中，所述动力电池模组包括设置于机器人本体内的蓄电池组和外围保护电路，所述蓄电池组连接所述外围保护电路，所述外围保护电路连接所述机器人控制器，并连接所述驱动装置。

在其中一个实施例中，所述蓄电池组包括高压蓄电池组和低压蓄电池组，所述高压蓄电池组和所述低压蓄电池组均连接所述外围保护电路。

在其中一个实施例中，所述外围保护电路包括高压蓄电池保护电路及低压蓄电池保护电路，所述高压蓄电池保护电路连接所述高压蓄电池组，并连接所述机器人控制器和所述驱动装置，所述低压蓄电池保护电路连接所述低压蓄电池组，并连接所述机器人控制器和所述驱动装置。

在其中一个实施例中，所述高压蓄电池保护电路包括连接所述机器人控制器的车载继电器、预充充电器，接触器、第一分流器及第一继电器；

所述接触器、所述预充充电器和所述第一继电器均连接所述驱动装置，所述接触器连接所述车载继电器，所述车载继电器和所述预充充电器均连接所述高压蓄电池组，所述高压蓄电池组连接所述第一分流器，所述第一分流器连接所述第一继电器。

在其中一个实施例中，所述高压蓄电池保护电路还包括第一熔断器和第二熔断器，所述车载继电器和所述预充充电器均通过所述第一熔断器连接所述高压蓄电池组，所述高压蓄电池组通过所述第二熔断器连接所述第一分流器。

在其中一个实施例中，所述高压蓄电池保护电路还包括第一放大器，所述第一分流器通过所述第一放大器连接所述机器人控制器。

在其中一个实施例中，所述低压蓄电池保护电路包括连接所述机器人控制器的第二继电器、第二分流器和断路器，所述第二继电器连接所述低压蓄电池组，所述低压蓄电池组连接所述第二分流器，所述第二分流器连接所述断路器，所述断路器连接所述驱动装置。

在其中一个实施例中，所述低压蓄电池包括电路还包括第一保险丝、第二保险丝和第二放大器，所述第二继电器通过所述第一保险丝连接所述低压蓄电池组，所述低压蓄电池组通过所述第二保险丝连接所述第二分流器，所述第二分流器通过所述第二放大器连接所述机器人控制器。

附图说明

图1为一个实施例中机器人控制装置的结构框图；

图2为一个实施例中机器人控制装置的结构框图；

图3为一个实施例中高压蓄电池保护电路的结构示意图；

图4为一个实施例中低压蓄电池保护电路的结构示意图；

图5为一个实施例中机器人控制器的结构及连接关系示意图；

图6为一个实施例中机器人的整体结构示意图；

图7为一个实施例中机器人控制装置在离线模式下的工作流程图；

图8为一个实施例中机器人控制装置在在线模式下的工作流程图。

具体实施方式

为了使本申请目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，提供一种机器人控制装置，该机器人控制装置可以应用在多种类型的机器人中，例如可应用在破拆机器人、水下机器人和清淤机器人等中。请参见图1，机器人控制装置包括机器人控制器100、充电机200、动力电池模组300和驱动装置400，充电机200和动力电池模组300均设置于机器人本体内，充电机200和动力电池模组300均连接机器人控制器100，充电机200和动力电池模组300均连接驱动装置400，充电机200用于接入交流电。机器人控制器100用于在获取到充电机200没有接入交流电，且动力电池模组300的工作参数满足预设工作条件时，控制充动力电池模组300与驱动装置400建立连接。充电机200接入的交流电可以给驱动装置400供电，使驱动装置400正常工作，当由于线缆被损坏等原因导致充电机200没有接入交流电时，机器人控制器100可以通过获取动力电池模组300的工作参数，判断动力电池模组300的工作状态，并在动力电池模组300的工作参数满足预设工作条件时，控制动力电池模组300给驱动装置400供电，避免异常的动力电池模组300对机器人造成二次损坏，还能在充电机200失效时采用动力电池模组300作为备用电源给驱动装置400供电，使机器人还能运动，便于安全撤离和返回检修等，提高机器人的使用可靠性。

具体地，机器人控制器100是机器人控制装置的核心控制器件，可以采用机器人本身具有的控制器，在原有控制器的基础上增加相应的功能即可，以节约硬件成本。或者机器人控制器100也可以为另外增加的控制器，专用于实现机器人控制装置的相关功能，只要本领域技术人员认为可以实现即可。可扩展地，机器人控制器100可以设置在机器人本体内，机器人本体的外壳可以对机器人控制器100起到保护作用，有利于延长机器人控制器100的使用寿命。

充电机200用于接入交流电，例如可通过有缆方式接入380VAC电源，由充电机200完成电源转换及给机器人的驱动装置400或其他装置提供电能，使机器人正常工作。驱动装置400包括驱动机器人运动的器件，例如电机驱动器等，还可以包括其他需要用电的器件，只要本领域技术人员认为可以实现即可。充电机200连接机器人控制器100，机器人控制器100可监测和控制充电机200的工作状态。充电机200的结构并不是唯一的，例如可包括充电器和处理器，处理器完成相应的数据接收和处理工作，充电器可连接动力电池模组300，采用浮充等方式给动力电池模组300充电，使动力电池模组300随时保持充足电量，应急效果好。充电机200设置在机器人本体内，机器人本体的外壳可以对充电机200起到保护作用，有利于延长充电机200的使用寿命。

动力电池模组300设置在机器人本体内，作为机器人的备用电源，机器人本体的外壳可以对充电机200起到保护作用。机器人控制连接动力电池模组300，机器人控制器100可监测和控制动力电池模组300的工作状态。动力电池模组300包括蓄电池，动力电池模组300还连接驱动装置400，可采用自身存储的电能给驱动装置400提供能量，使机器人工作。

机器人控制器100可监测充电机200的工作状态，例如机器人控制器100可以通过获取分析充电机200的电压大小或电流大小等工作参数，判断充电机200有没有接入交流电。机器人控制器100还可以监测动力电池模组300的工作状态，获取到动力电池模组300的工作参数后，将动力电池模组300的工作参数与预设工作条件进行比较，当动力电池模组300的工作参数满足预设工作条件时，认为动力电池模组300当前工作状态正常，可以投入使用。动力电池模组300的工作参数可以包括动力电池模组300的电压或电流等，预设工作条件可以是动力电池模组300的额定电压范围和电流范围等，可根据实际需求选择。

机器人控制器100在获取到充电机200没有接入交流电，且动力电池模组300的工作参数满足预设工作条件时，考虑此时充电机200工作异常，动力电池模组300可以正常提供能量。则机器人控制器100控制充动力电池模组300与驱动装置400建立连接，采用备用的动力电池模组300给机器人提供应急电源，使机器人还能运动，便于安全撤离和返回检修等。由于此时的动力电池模组300已经经过检测正常，可以避免异常的动力电池模组300对机器人造成二次损坏，提高机器人的使用可靠性。进一步地，机器人控制器100可以通过控制充电机200与驱动装置400之间的开关的通断状态，实现控制充电机200与驱动装置400建立连接或断开连接，在充电机200与驱动装置400断开连接时，充电机200无法为驱动装置400提供电能。类似地，机器人控制器100还可以通过控制动力电池模组300和驱动装置400之间的开关的通断状态，实现控制动力电池模组300与驱动装置400建立连接或断开连接。当动力电池模组300与驱动装置400之间建立了连接时，动力电池模组300可以为驱动装置400提供电能，便于机器人工作。开关的类型并不是唯一的，可根据实际需求选择，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，请参见图2，动力电池模组300包括设置于机器人本体内的蓄电池组320和外围保护电路310，蓄电池组320连接外围保护电路310，外围保护电路310连接机器人控制器100，并连接驱动装置400。

具体地，外围保护电路310还连接驱动装置400，可以将蓄电池组320输出的电能传输到驱动装置400。蓄电池组320可以通过外围保护电路310为驱动装置400提供电能，使驱动装置400正常工作。外围保护电路310可以对蓄电池组320起到保护作用，延长蓄电池组320的使用寿命。外围保护电路310还连接机器人控制器100，机器人控制器100可以通过外围保护电路310获取蓄电池组320的工作状态，还可以通过外围保护电路310控制蓄电池组320的工作状态。进一步地，蓄电池组320自带BMS(Battery Management System,电池管理系统)，能够有效管理电池的充放电。此外，蓄电池组320还可以连接机器人控制器100，具体为电池管理系统连接机器人控制器100，电池管理系统还具备电池电量监测功能，能够随时反馈电量信息至机器人控制器100，实现对蓄电池组320的实时监测。

在一个实施例中，请参见图3-4，蓄电池组320包括高压蓄电池组321和低压蓄电池组，高压蓄电池组321和低压蓄电池组均连接外围保护电路310。高压蓄电池组321和低压蓄电池组均连接外围保护电路310，外围保护电路310可以保护高压蓄电池组321和低压蓄电池组，高压蓄电池组321和低压蓄电池组可以分别为不同电压需求的器件提供电能，从而提高机器人的工作性能。

在一个实施例中，当蓄电池组320包括高压蓄电池组321和低压蓄电池组时，外围保护电路310包括高压蓄电池保护电路及低压蓄电池保护电路，高压蓄电池保护电路连接高压蓄电池组321，并连接机器人控制器100和驱动装置400，低压蓄电池保护电路连接低压蓄电池组，并连接机器人控制器100和驱动装置400。采用高压蓄电池保护电路保护高压蓄电池组321，采用低压蓄电池保护电路保护低压蓄电池组，可以使高压蓄电池组321和低压蓄电池组均得到较好的保护，延长高压蓄电池组321和低压蓄电池组的使用寿命。

具体地，高压蓄电池保护电路连接驱动装置400和机器人控制器100，可以将高压蓄电池组321输出的电能传输到驱动装置400。高压蓄电池组321可以通过高压蓄电池保护电路为驱动装置400提供电能，使驱动装置400正常工作。高压蓄电池保护电路可以对高压蓄电池组321起到保护作用，延长高压蓄电池组321的使用寿命。高压蓄电池保护电路还连接机器人控制器100，机器人控制器100可以通过高压蓄电池保护电路获取高压蓄电池组321的工作状态，还可以通过高压蓄电池保护电路控制高压蓄电池组321的工作状态。

低压蓄电池保护电路连接驱动装置400和机器人控制器100，可以将低压蓄电池组输出的电能传输到驱动装置400。低压蓄电池组可以通过低压蓄电池保护电路为驱动装置400提供电能，使驱动装置400正常工作。低压蓄电池保护电路可以对低压蓄电池组起到保护作用，延长低压蓄电池组的使用寿命。低压蓄电池保护电路还连接机器人控制器100，机器人控制器100可以通过低压蓄电池保护电路获取低压蓄电池组的工作状态，还可以通过低压蓄电池保护电路控制低压蓄电池组的工作状态。

在一个实施例中，请参见图3，高压蓄电池保护电路包括连接机器人控制器100的车载继电器3111、预充充电器3112，接触器3113、第一分流器3114及第一继电器3115。接触器3113、预充充电器3112和第一继电器3115均连接驱动装置400，接触器3113连接车载继电器3111，车载继电器3111和预充充电器3112均连接高压蓄电池组321，高压蓄电池组321连接第一分流器3114，第一分流器3114连接第一继电器3115。

具体地，预充充电器3112用于高压蓄电池组321启动充电时，保护高压蓄电池组321被高电流冲击损坏。由于高压蓄电池组321的自带阻值较低，在高压蓄电池组321电量较低时，高压蓄电池组321电压较低，若无预充充电器3112，整个回路近似为短路，此时会产生较大电流冲击电池组及各个保护元件，容易造成电池组保护元件损耗或损坏，影响电池正常使用。预充充电器3112内置大电阻，能够有效分担充电电压，限制充电回路电流，保护整个回路安全。在电池电压/电流达到一定阈值时，在机器人控制器100的控制下，电路会自动接到接触器3113回路进行正常充电。

接触器3113主要用于控制主充电回路和主放电回路的开断。其中主充电回路和主放电回路是指图中写着充电±号的位置。正常工况下，当高压蓄电池组321电量低于设定阈值时，在机器人控制器100的控制下，接通主回路进行充电。当高压蓄电池组321电量到达设定阈值时，在机器人控制器100的控制下，断开充电回路。当系统出现异常导致机器人动力失效时，机器人控制器100触发接触器3113，高压蓄电池组321输出电压为机器人提供动力，支撑机器人运动0.5h，返航维护。0.5h是本实施例中设计的参数，要保证机器人在外接电源断开的情况下，机器人可以运行0.5h，主要来源：电池容量/最大功耗＝0.5h。可以理解，在其他实施例中，高压蓄电池组321的容量也可以根据实际需求选择，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

机器人控制器100还可以通过控制车载继电器3111和第一继电器3115控制高压蓄电池组321输出回路和充放电回路的通断。第一分流器3114是一种检测电流的元件，可根据回路电流大小反馈微小电压，通过得到的电压，可以推算出回路电流大小。机器人控制器100通过第一分流器3114获取高压蓄电池组321回路电流的大小。在充放电过程中，当电流超过电路设定的阈值电流时，机器人控制器100可通过关闭第一继电器3115、预充充电器3112及接触器3113，中断高压蓄电池组321的充放电过程，避免高电流对元件乃至整个机器人动力系统损耗或损坏。

在一个实施例中，请参见图3，高压蓄电池保护电路还包括第一熔断器3116和第二熔断器3117，车载继电器3111和预充充电器3112均通过第一熔断器3116连接高压蓄电池组321，高压蓄电池组321通过第二熔断器3117连接第一分流器3114。第一熔断器3116和第二熔断器3117主要用于电流超限或电路短路的一种被动触发的保护器件，用于在高压蓄电池保护电路的其他器件对应的保护措施反应不及时的一种保护手段，可以在电流超限或电路短路时及时切断电路，避免对电路中的器件造成进一步损坏。应当注意的是，第一熔断器3116和第二熔断器3117一旦触发，高压蓄电池组321将无法为机器人提供动力。

在一个实施例中，请参见图3，高压蓄电池保护电路还包括第一放大器3118，第一分流器3114通过第一放大器3118连接机器人控制器100。第一放大器3118可以将第一分流器3114检测得到的信号进行放大后，再传输至机器人控制器100，提高第一分流器3114检测的灵敏度。可以理解，在其他实施例中，高压蓄电池保护电路还可以包括其他器件，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，请参见图4，低压蓄电池保护电路包括连接机器人控制器100的第二继电器3121、第二分流器3122和断路器3123，第二继电器3121连接低压蓄电池组，低压蓄电池组连接第二分流器3122，第二分流器3122连接断路器3123，断路器3123连接驱动装置400。

具体地，第二继电器3121主要用于切断蓄电池的输入，在机器人控制器100获取到高压蓄电池组321存在异常时，切断与低压蓄电池之间的连接。机器人控制器100还可以通过控制断路器3123的导通状态控制低压蓄电池组是否输出电能至驱动装置400。第二分流器3122是一种检测电流的元件，可根据回路电流大小反馈电压，通过得到的电压，可以推算出回路电流大小。机器人控制器100通过第二分流器3122获取低压蓄电池组回路电流的大小。在充放电过程中，当电流超过电路设定的阈值电流时，机器人控制器100可通过关闭第二继电器3121及断路器3123，中断低压蓄电池组的充放电过程，避免高电流对元件乃至整个机器人动力系统损耗或损坏。

在一个实施例中，请参见图4，低压蓄电池包括电路还包括第一保险丝3124、第二保险丝3125和第二放大器3126，第二继电器3121通过第一保险丝3124连接低压蓄电池组，低压蓄电池组通过第二保险丝3125连接第二分流器3122，第二分流器3122通过第二放大器3126连接机器人控制器100。

具体地，第一保险丝3124和第二保险丝3125主要用于电流超限或电路短路的一种被动触发的保护器件，用于在低压蓄电池保护电路的其他器件对应的保护措施反应不及时的一种保护手段，可以在电流超限或电路短路时及时切断电路，避免对电路中的器件造成进一步损坏。第二放大器3126可以将第二分流器3122检测得到的信号进行放大后，再传输至机器人控制器100，提高第二分流器3122检测的灵敏度。

进一步地，机器人控制装置还包括DC/DC转换模块600，DC/DC转换模块600连接低压蓄电池保护电路，具体连接低压蓄电池保护电路中的第二继电器3121。DC/DC转换模块600可以将高压的直流电压(例如540V的直流电压)转换成低压的直流电压后，将转换后的电压传输至低压蓄电池组，可以对低压蓄电池组进行充电。可以理解，在其他实施例中，低压蓄电池保护电路还可以包括其他器件，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，机器人控制装置还包括稳压装置，外围保护电路310通过稳压装置连接驱动装置400。稳压装置可以将外围保护电路310输出的电压进行稳压后，将稳压后的电压传输至驱动装置400，提高机器人的工作性能。进一步地，当外围保护电路310包括高压蓄电池保护电路和低压蓄电池保护电路时，稳压装置包括第一稳压模块510和第二稳压模块520，高压蓄电池保护电路通过第一稳压模块510连接驱动装置400，第一稳压模块510将高压蓄电池保护电路输出的电压进行稳压后传输至驱动装置400。低压蓄电池保护电路通过第二稳压模块520连接驱动装置400，第二稳压模块520将低压蓄电池保护电路输出的电压进行稳压后传输至驱动装置400，提高传输至驱动装置400的电压质量，从而提高驱动装置400的工作性能。

为了更好地理解上述实施例，以下结合一个具体的实施例进行详细的解释说明。在一个实施例中，机器人控制装置包括机器人控制器100、充电机200、动力电池模组300和驱动装置400。机器人在正常工况下，通过有缆方式，将380VAC电源传递给车载充电机200，由车载充电机200完成电源转换及机器人动力。异常工况下，机器人通过动力电池模组300获取动力。操作人员在异常工况下，能够操作和控制机器人运动，避免事故现场二次事故/损坏发生。

动力电池模组300是机器人控制装置的核心组件之一，动力电池模组300主要包含高、低蓄电池组320及外围保护电路310。高/低压蓄电池组自带BMS管理系统，能够有效管理电池的充放电，同时，还具备电池电量监测功能，能够随时反馈电量信息至机器人控制器100。外围保护电路310主要包括高压蓄电池保护电路及低压蓄电池保护电路，分别保护高压蓄电池组321及低压蓄电池组。

具体地，高压蓄电池保护电路主要包括车载继电器3111、预充充电器3112、接触器3113、第一熔断器3116、第二熔断器3117、第一分流器3114和第一继电器3115。其中：

预充充电器3112用于高压蓄电池启动充电时，保护电池被高电流冲击损坏。电池的自带阻值较低，在电池电量较低时，电池电压较低，若无预充充电器3112，整个回路近似为短路，此时会产生较大电流冲击电池组及各个保护元件，容易造成电池组保护元件损耗或损坏，影响电池正常使用。预充充电器3112内置大电阻，能够有效分担充电电压，限制充电回路电流，保护整个回路安全。在电池电压/电流达到一定阈值时，电路会自动接到接触器3113回路进行正常充电。

接触器3113主要用于控制主充电/放电回路的开断。正常工况下，当电池电量低于设定阈值时，接通主回路进行充电；当电量到达设定阈值时，断开充电回路。当系统出现异常导致机器人动力失效时，机器人控制器100触发接触器3113，高压蓄电池组321输出电压为机器人提供动力，支撑机器人运动0.5h，返航维护。

第一分流器3114是一种检测电流的元件，可根据回路电流大小反馈得到微小电压，通过得到的电压，可以推算出回路电流大小。在充放电过程中，当电流超过电路设定的阈值电流时，系统可通过机器人控制器100关闭第一继电器3115，预充充电器3112及接触器3113，中断电池组的充放电过程，避免高电流对元件乃至整个机器人动力系统损耗或损坏。

熔断器主要用于电流超限或电路短路的一种被动触发的保护器件，用于在上述保护措施反应不及时的一种保护手段，一旦触发，机器人动力电池组将无法为机器人提供动力。高压蓄电池保护电路还包括第一放大器3118，第一放大器3118可以算作是保护电路中一个组件，主要对第一分流器3114的电压信号进行放大作用。

低压蓄电池保护电路主要包括第二继电器3121、断路器3123、第一保险丝3124、第二保险丝3125和第二分流器3122，其中：

第一保险丝3124及第二保险丝3125分别保护电池输入输出安全，第二继电器3121主要用于切断蓄电池的输入，在高压蓄电池组321存在异常时，切断与低压蓄电池之间的连接。第二分流器3122用于实时监测输出电流状态。低压蓄电池保护电路还包括第二放大器3126，第二放大器3126主要对第二分流器3122的电压信号进行放大作用。

可扩展地，机器人控制装置还包括第一稳压模块510、第二稳压模块520和DC/DC转换模块600，第一稳压模块510和第二稳压模块520起到输出电压稳压作用，DC/DC转换模块600负责将高压的直流电压转换成低压的直流电压。

为实现机器人应急处理功能，机器人控制器100携带DO模块，AI/AO模块、CAN卡等模块，用于接收、监测及处理各种应急元件信号，具体可参见图5。

以机器人为破拆机器人为例，正常状态下，机器人动力电缆在意外工况下无法使用，导致机器人无法运动，此时需要启动备用动力电池，为机器人提供动力，确保操作人员可以将机器人驶出至维修地点。请参见图6，当机器人处于应急状态时，结合传感器监测状态，机器人控制器100根据设定，打开接触器3113，启动动力电池组，由高压蓄电池提供动力，供动力电机运转，保证机器人液压系统正常工作，并将机器人的应急状态反馈至操作界面，提示操作人员，将机器人由作业地点操作返回至应急中心，进行检查及维修。

根据动力电源供电方式，应急系统主要分离线为和在线两种。请参见图7，离线方式是指动力电池模组300与充电机200处于断开状态，当机器人在应急状态时，机器人控制器100会自动检测机器人状态，根据机器人状态选择是否切入动力电池模组300。请参见图8，在线方式是指动力电池模组300处于浮充状态，直接与充电机200处于连接状态，当机器人在应急状态时，动力电池模组300会自动接入机器人系统，提供动力。

辐照状态下，要尽量避免对事故现场进行二次伤害，避免造成放射性废物随意扩散风险，机器人必须随时处于带电状态，当主电源(充电机200)断开时，能够保证机器人备用电池(动力电池模组300)直接连入机器人，避免因断电导致机器人滑动及机械臂失控砸落。非辐照状态下，环境无需考虑放射性废物的风险，可优先保护机器人设备。

针对两种应急方式，当事故现场不存在辐照时，建议使用离线应急方式，有利于提高动力电池寿命，离线应急方式的流程图请参见图。当事故现场为辐照环境时，建议采用在线应急方式，在主电源断开时，机器人会持续保持工作状态，能够避免机器人突然停止导致事故现场二次破坏的可能性发生，在线应急方式的流程图请参见图。

本机器人控制装置具备实时监测功能，能够随时监测动力系统相关组件的状态，确保事故工况下动力电源顺利安全启动。设计一种高电压、大电流的动力切换，能够实现大型机器人强动力应急切换。在动力电池原有的BMS管理系统上，新增外围保护-监测电路，能够对电池通断进行控制，增强了应急系统的稳定能力。具有离线和在线方式两种应急处理方式，用户可根据使用环境变化选择相应的应急模式。

上述机器人控制装置，包括机器人控制器100、充电机200、动力电池模组300和驱动装置400，充电机200和动力电池模组300均设置于机器人本体内，充电机200和动力电池模组300均连接机器人控制器100，充电机200和动力电池模组300均连接驱动装置400，充电机200用于接入交流电，机器人控制器100用于在获取到充电机200没有接入交流电，且动力电池模组300的工作参数满足预设工作条件时，控制充动力电池模组300与驱动装置400建立连接。充电机200接入的交流电可以给驱动装置400供电，使驱动装置400正常工作，当由于线缆被损坏等原因导致充电机200没有接入交流电时，机器人控制器100可以通过获取动力电池模组300的工作参数，判断动力电池模组300的工作状态，并在动力电池模组300的工作参数满足预设工作条件时，控制动力电池模组300给驱动装置400供电，避免异常的动力电池模组300对机器人造成二次损坏，还能在充电机200失效时采用动力电池模组300作为备用电源给驱动装置400供电，使机器人还能运动，便于安全撤离和返回检修等，提高机器人的使用可靠性。

在一个实施例中，提供一种机器人，包括机器人本体、驱动装置及如上述的机器人控制装置。机器人的类型并不固定，例如可以是破拆机器人等。机器人控制装置的结构和工作原理在上述实施例中已有具体说明，在此不再赘述。

上述机器人，包括机器人控制器100、充电机200、动力电池模组300和驱动装置400，充电机200和动力电池模组300均设置于机器人本体内，充电机200和动力电池模组300均连接机器人控制器100，充电机200和动力电池模组300均连接驱动装置400，充电机200用于接入交流电，机器人控制器100用于在获取到充电机200没有接入交流电，且动力电池模组300的工作参数满足预设工作条件时，控制充动力电池模组300与驱动装置400建立连接。充电机200接入的交流电可以给驱动装置400供电，使驱动装置400正常工作，当由于线缆被损坏等原因导致充电机200没有接入交流电时，机器人控制器100可以通过获取动力电池模组300的工作参数，判断动力电池模组300的工作状态，并在动力电池模组300的工作参数满足预设工作条件时，控制动力电池模组300给驱动装置400供电，避免异常的动力电池模组300对机器人造成二次损坏，还能在充电机200失效时采用动力电池模组300作为备用电源给驱动装置400供电，使机器人还能运动，便于安全撤离和返回检修等，提高机器人的使用可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机器人控制装置，其特征在于，包括机器人控制器、充电机、动力电池模组和驱动装置，所述充电机和所述动力电池模组均设置于机器人本体内，所述充电机和所述动力电池模组均连接所述机器人控制器，所述充电机和所述动力电池模组均连接所述驱动装置，所述充电机用于接入交流电；

所述机器人控制器用于监测所述充电机的工作状态和所述动力电池模组的工作状态，获取所述动力电池模组的工作参数后，将所述工作参数与预设工作条件进行比较，在获取到所述充电机没有接入交流电，且所述动力电池模组的工作参数满足预设工作条件时，控制所述动力电池模组与所述驱动装置建立连接；

所述动力电池模组包括设置于机器人本体内的蓄电池组和外围保护电路，所述蓄电池组连接所述外围保护电路，所述外围保护电路连接所述机器人控制器，并连接所述驱动装置；所述蓄电池组自带电池管理系统，所述电池管理系统连接所述机器人控制器，所述电池管理系统用于监测所述蓄电池组的电量并随时反馈电量信息至所述机器人控制器。

2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，所述蓄电池组包括高压蓄电池组和低压蓄电池组，所述高压蓄电池组和所述低压蓄电池组均连接所述外围保护电路。

3.根据权利要求2所述的机器人控制装置，其特征在于，所述外围保护电路包括高压蓄电池保护电路及低压蓄电池保护电路，所述高压蓄电池保护电路连接所述高压蓄电池组，并连接所述机器人控制器和所述驱动装置，所述低压蓄电池保护电路连接所述低压蓄电池组，并连接所述机器人控制器和所述驱动装置。

4.根据权利要求3所述的机器人控制装置，其特征在于，所述高压蓄电池保护电路包括连接所述机器人控制器的车载继电器、预充充电器，接触器、第一分流器及第一继电器；

所述接触器、所述预充充电器和所述第一继电器均连接所述驱动装置，所述接触器连接所述车载继电器，所述车载继电器和所述预充充电器均连接所述高压蓄电池组，所述高压蓄电池组连接所述第一分流器，所述第一分流器连接所述第一继电器。

5.根据权利要求4所述的机器人控制装置，其特征在于，所述高压蓄电池保护电路还包括第一熔断器和第二熔断器，所述车载继电器和所述预充充电器均通过所述第一熔断器连接所述高压蓄电池组，所述高压蓄电池组通过所述第二熔断器连接所述第一分流器。

6.根据权利要求4所述的机器人控制装置，其特征在于，所述高压蓄电池保护电路还包括第一放大器，所述第一分流器通过所述第一放大器连接所述机器人控制器。

7.根据权利要求3所述的机器人控制装置，其特征在于，所述低压蓄电池保护电路包括连接所述机器人控制器的第二继电器、第二分流器和断路器，所述第二继电器连接所述低压蓄电池组，所述低压蓄电池组连接所述第二分流器，所述第二分流器连接所述断路器，所述断路器连接所述驱动装置。

8.根据权利要求7所述的机器人控制装置，其特征在于，所述低压蓄电池保护电路还包括第一保险丝、第二保险丝和第二放大器，所述第二继电器通过所述第一保险丝连接所述低压蓄电池组，所述低压蓄电池组通过所述第二保险丝连接所述第二分流器，所述第二分流器通过所述第二放大器连接所述机器人控制器。

9.根据权利要求8所述的机器人控制装置，其特征在于，所述机器人控制装置还包括DC/DC转换模块，所述DC/DC转换模块连接所述第二继电器。

10.一种机器人，其特征在于，包括机器人本体、驱动装置及如权利要求1-9任意一项所述的机器人控制装置。