CN114055474B - 一种协作机器人的控制器及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种协作机器人的控制器及控制系统，控制器中主站包括主控制模块；从站包括电源转换模块、第一开关单元和从控制模块；从站用于在接收到外部动力电信号时上电，通过电源转换模块将外部动力电信号转换为第一供电信号并提供给从控制模块，还将外部动力电信号转换为第二供电信号并提供给机械臂；从控制模块用于在上电后控制第一开关单元导通，以使电源转换模块将外部动力电信号转换为第三供电信号并提供给主站；主控制模块与从控制模块通讯连接，从控制模块与机械臂通讯连接，主控制模块用于通过从控制模块控制机械臂运动。本实施例能够解决控制器电源管理系统不完善，以及控制器可装配性与可维护性差的技术问题。

Description

一种协作机器人的控制器及控制系统

技术领域

本发明实施例涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种协作机器人的控制器及控制系统。

背景技术

协作机器人应用领域越来越广，得益于其完善的安全功能、快速安装部署、丰富的用户接口以及较低的生产成本，协作机器人控制柜作为机器人的控制“大脑”，控制柜的好坏会直接影响协作机器人的功能、性能、成本及用户体验。

目前现有协作机器人的控制器在电源管理上还不完善，且可装配性与可维护性较差，如此，不仅给控制器内部器件的安全带来很大威胁，还会增加与控制器外部连接的设备的复杂性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种协作机器人的控制器及控制系统，以解决现有技术中的控制器电源管理系统不完善以及可装配性与可维护性差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种协作机器人的控制器，用于控制所述协作机器人的机械臂，所述控制器包括从站和主站，所述主站包括主控制模块；所述从站包括电源转换模块、第一开关单元和从控制模块；

所述第一开关单元电连接于所述电源转换模块与所述主站之间，所述第一开关单元的控制端与所述从控制模块电连接，所述电源转换模块还分别与所述从控制模块和所述机械臂电连接；

所述从站用于在接收到外部动力电信号时上电，通过所述电源转换模块将所述外部动力电信号转换为第一供电信号并提供给所述从控制模块，还将所述外部动力电信号转换为第二供电信号并提供给所述机械臂；

所述从控制模块用于在上电后控制所述第一开关单元导通，以使所述电源转换模块将所述外部动力电信号转换为第三供电信号并提供给所述主站；

所述主控制模块与所述从控制模块通讯连接，所述从控制模块与所述机械臂通讯连接，所述主控制模块用于通过所述从控制模块控制所述机械臂运动。

第二方面，本发明实施例提供了一种协作机器人的控制系统，包括第一方面所述的控制器，还包括电源设备和机械臂；

所述电源设备与所述控制器电连接，用于给所述控制器提供动力电信号以使所述控制器工作；

所述机械臂与所述控制器电连接，用于在所述控制器的驱动下工作。

本发明实施例，通过设置控制器由主站和从站构成，主站包括主控制模块，从站包括电源转换模块、第一开关单元和从控制模块；在电源转换模块与主站之间设置第一开关单元，且第一开关单元由从控制模块控制，在从站接收到外部动力电信号后，电源转换模块将外部动力电信号转换为第一供电信号给从控制模块，使得从控制模块得电，并且电源转换模块将外部动力电信号转换为第二供电信号供给机械臂，使得机械臂得电，然后从控制模块控制第一开关单元导通，此时，电源转换模块将外部动力电信号转换为第三供电信号给主站，使得主站得电，此时，从控制模块与机械臂之间，以及与主控制模块之间的通讯建立，使得主控制模块将机械臂运动指令发送给从控制模块，从控制模块在接收到机械臂运动指令后转换成相应的控制信号来驱动机械臂开始运动，如此，通过对协作机器人的控制器内部模块进行合理的设置以及各个模块之间的电源管理，可提高控制器工作的可靠性和稳定性，同时保证控制器具有较好的可装备性和可维护性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的一种协作机器人的控制器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种协作机器人的控制器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种协作机器人的控制器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种协作机器人的控制器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种协作机器人的控制器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种协作机器人的控制器的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种协作机器人的控制器的侧视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种协作机器人的控制系统的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种协作机器人的控制系统的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种协作机器人控制系统的上电控制方法的流程图；

图11为本发明实施例提供的一种协作机器人控制系统的下电控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

图1为本发明实施例提供的一种协作机器人的控制器的结构示意图，如图1所示，该控制器1用于控制协作机器人的机械臂2，且该控制器1包括从站10和主站20，主站20包括主控制模块201；从站10包括电源转换模块101、第一开关单元102和从控制模块103；第一开关单元102电连接于电源转换模块101与主站20之间，第一开关单元102的控制端与从控制模块103电连接，电源转换模块101还分别与从控制模块103和机械臂2电连接；从站10用于在接收到外部动力电信号Vin时上电，通过电源转换模块101将外部动力电信号Vin转换为第一供电信号并提供给从控制模块103，还将外部动力电信号转换为第二供电信号并提供给机械臂2；从控制模块103用于在上电后控制第一开关单元102导通，以使电源转换模块101将外部动力电信号Vin转换为第三供电信号并提供给主站20；主控制模块201与从控制模块103通讯连接，从控制模块103与机械臂2通讯连接，主控制模块201用于通过从控制模块103控制机械臂2运动。

其中，主站20作为控制器的核心控制结构，通过内部集成的主控制模块201控制协作机器人的机械臂2运动，主控制模块201所基于的内部实现方式，本实施例对此不做特殊限定。从站10与主站20之间的供电和通讯可以采用板对板连接，即通过排针插接的方式进行连接，如此，可以减少控制器内部的线束，提高控制器的可靠性，在本实施例中，从站10中的从控制模块103用于接收主控制模块20发出的控制指令，并做出相应的响应，从控制模块103的具体类型本实施例不做特殊限定，例如可以是PLC控制器，内部集成I/O模块，可以接收主控制模块2发出的控制指令，并输出相应的控制信号来执行主控制模块201发出的控制指令。

具体的，参考图1所示，在对控制器1进行上电操作时，外部动力电信号Vin首先输入给从站10，并通过从站10中的电源转换模块101进行电压转换，可以理解的，根据协作机器人的机械臂的功率的不同，外部动力电信号Vin的具体电压值不通过，本发明实施例对此不做特殊限定，如此，电源转换模块101需要将外部动力电信号转换成可供从控制模块103工作的第一供电信号，以使得从控制模块103得电能够正常工作，此时，从控制模块103处于待机状态，并开始检测是否有控制器需要开机上电工作的触发信号，可以理解的，控制器需要开机上电工作的触发信号可以是由控制器1上集成的开机按钮触发生成，或者是与控制器1外部通讯连接或电连接的其他设备上的开机按钮触发生成，本实施例对此不做特殊限定，例如对控制器1上的上电按钮短按1s来生成控制器需要开机上电工作的触发信号，如此，从控制模块103在检测到控制器需要开机上电工作的触发信号后，控制第一开关单元102导通，进而，电源转换模块101将外部动力电信号转换成可供主控制模块201工作的第三供电信号，并供给主站20使得主站得电能够正常工作。

此外，电源转换模块101还将外部动力电信号转换成可供机械臂2工作的第二供电信号，并供给机械臂使得主站得电能够正常工作，如此，主控制模块201在主站20上电后与从站控制模块103通讯建立，以及从控制模块103与机械臂通讯建立，主控制模块201发送机械臂运动指令给从控制模块103，从控制模块103在接收到机械臂运动指令后转换成相应的控制信号来驱动机械臂2开始运动。

需要说明的是，本实施例对外部动力电信号Vin、第一供电信号、第二供电信号和第三供电信号的具体电压值不特殊限定，其中，外部动力电信号Vin根据机械臂的功率不通过，可能会不同，示例性的，外部动力电信号Vin为48V，第一供电信号为3.3V，第二供电信号为48V，第三供电信号为24V。此外，根据从站10和主站20设置的通讯收发模块的不同，其采用的通讯方式也不同，例如可以采用EtherCAT或RS232的通讯连接方式，同样的，机械臂2与从站10也可以采用EtherCAT的通讯连接方式，本发明实施例对此不做特殊限定。

本发明实施例中，通过设置控制器由主站和从站构成，主站包括主控制模块，从站包括电源转换模块、第一开关单元和从控制模块；在电源转换模块与主站之间设置第一开关单元，且第一开关单元由从控制模块控制，在从站接收到外部动力电信号后，电源转换模块将外部动力电信号转换为第一供电信号给从控制模块，使得从控制模块得电，并且电源转换模块将外部动力电信号转换为第二供电信号供给机械臂，使得机械臂得电，然后从控制模块控制第一开关单元导通，此时，电源转换模块将外部动力电信号转换为第三供电信号给主站，使得主站得电，此时，从控制模块与机械臂之间，以及与主控制模块之间的通讯建立，使得主控制模块将机械臂运动指令发送给从控制模块，从控制模块在接收到机械臂运动指令后转换成相应的控制信号来驱动机械臂开始运动，如此，通过对协作机器人的控制器内部模块进行合理的设置以及各个模块之间的电源管理，可提高控制器工作的可靠性和稳定性，同时保证控制器具有较好的可装备性和可维护性。

本领域技术人员可以理解，电源转换模块的内部具体实现结构可以包括多个电源转换单元，以转换生成多种不同的供电信号，示例性的，图2为本发明实施例提供的另一种协作机器人的控制器的结构示意图，如图2所示，考虑到从控制模块和主控制模块的供电电压有所不同，电源转换模块101可以包括第一电源转换单元1011和第二电源转换单元1012，电源转换模块101将外部动力电信号Vin分别通过第一转换单元1011和第二转换单元1012转换后得到第一供电信号供给从控制模块103，同时，在第一开关单元102导通后，电源转换模块101将外部动力电信号Vin通过第一转换单元1011转换后得到第三供电信号供给主站20，此外，机械臂2的供电电压与外部动力电信号相同，即第三供电信号为外部动力电信号，如此，针对从站10和主站20供电需求的不同，可以设置电源转换模块101具有不同的结构，保证对从站10和主站20供电的可靠性和灵活性。此外，还会在第一电源转换单元1011和第二电源转换单元1012之间设置理想二极管1013，理想二极管1013的阳极与第一电源转换单元1011电连接，理想二极管1013的阴极与第二电源转换单元1012电连接，以防止第二二转换单元1012对第一电源转换单元1011产生影响。

可选的，图3为本发明实施例提供的又一种协作机器人的控制器的结构示意图，如图3所示，从站10还包括第二开关单元104，第二开关单元104的控制端与从控制模块103电连接，第二开关单元104电连接于电源转换模块101与机械臂2之间；从控制模块103用于在接收到主控制模块201发送的机械臂上电指令时控制第二开关单元104导通，或者，在接收到主控制模块201发送的机械臂下电指令时控制第二开关单元104断开。

具体的，主控制模块201作为机械臂2的控制“大脑”，可控制机械臂2的运行，在主控制模块201得电后与从控制模块103建立通讯连接，并发送机械臂上电指令给从控制模块103，从控制模块103在接收到机械臂上电指令后控制第二开关单元104导通，如此，使得电源转换模块转换生成的第二供电信号给到机械臂2，机械臂2得电后可进行运动；同样的，在机械臂2执行完相关操作后，主控制模块201发送机械臂下电指令给从控制模块103，从控制模块103在接收到机械臂下电指令后控制第二开关单元104断开，使得机械臂2下电，如此，通过设置第二开关单元104在机械臂2的供电回路上，可实现对机械臂2上电和下电的灵活控制。

进一步的，从控制模块103还用于在检测到机械臂2工作异常时，控制第二开关单元104断开，可避免对控制器1或机械臂2造成损坏。

可选的，图4为本发明实施例提供的又一种协作机器人的控制器的结构示意图，如图4所示，第二开关单元104包括安全控制开关1041和异常控制开关1042；电源转换模块101、异常控制开关1042、安全控制开关1041和机械臂2顺序电连接，从控制模块103分别电连接异常控制开关1042的控制端和安全控制开关1041的控制端；异常控制开关1042用于在接收到从控制模块103的断开信号后断开，以使机械臂异常时下电；安全控制开关1041用于在接收到从控制模块103的断开信号后断开，以使机械臂下电，以及在接收到从控制模块103的导通信号后导通，以使机械臂上电。

可以理解的，安全控制开关1041用于根据主控制模块201发送的机械臂上电指令或机械臂下电指令，由从控制模块103控制导通或断开，来实现对机械臂的上电或下电。其中，从安全防护要求的角度考虑，安全控制开关1041可以是由两个开关串联构成，以防止其中一个开关失效后，通过控制另一个开关断开完成对机械臂2的正常下电。异常控制开关1042是在机械臂出现异常时，由从控制模块103控制断开实现对机械臂的下电，以保护控制器1不受影响，同时避免机械臂2进一步损坏。

需要说明的是，在从控制模块103得电后，从控制模块103在控制第一开关单元102导通的同时，还会控制异常控制开关1042导通，如此，以保证在主控制模块201发送机械臂上电指令给从控制模块103后，从控制模块103控制安全控制开关1041导通后，电源转换模块101可以将第二供电信号给到机械臂2，实现对机械臂2的供电。

此外，在另一实施例中，安全控制开关1041可以由单独的控制模块进行控制，换言之，从站10还可以包括安全控制模块，且安全控制模块与主控制模块201通讯连接，主控制模块201发送机械臂上电指令或机械臂下电指令给安全控制模块，由安全控制模块来控制安全控制开关1041的导通或断开，如此，可减小从控制模块103的控制复杂度，同时可以避免在从控制模块103出现异常时，能够通过安全控制模块继续执行下电操作，保证控制器1及机械臂2的安全。

可选的，图5为本发明实施例提供的又一种协作机器人的控制器的结构示意图，如图5所示，从站10还包括预充电模块105，预充电模块105包括并联的第三开关单元1051和第一电阻1052；第三开关单元1051电连接于第二开关单元104与机械臂2之间，第三开关单元1051的控制端与从控制模块103电连接；从控制模块103用于在上电后控制第三开关单元1051断开，以使电源转换模块101通过第一电阻1052给机械臂2预充电，并在接收到主控制模块201发送的预充电结束指令后控制第三开关单元1051导通，以使电源转换模块101通过第三开关单元1051给机械臂2供电。

其中，在电源转换模块101通过第一电阻1052给机械臂2预充电的过程中，第一电阻1052主要起到限流的作用，其电阻的阻值大小本发明实施例不做特殊限定，可根据充电时间要求等进行选择设置。

具体的，在主控制模块201发送机械臂上电指令给从控制模块103后，从控制模块103控制第二开关单元104导通，并且控制第三开关单元1051断开，此时，电源转换模块101通过第一电阻1052给机械臂2预充电，在预充电结束后，主控制模块201将发送预充电结束指令给从控制模块103，从控制模块103控制第三开关单元1051导通，使得第一电阻1052被短路，对机械臂2进行正常供电。

进一步可选的，继续参考图5所示，主控制模块201包括计时器单元2011；主控制模块201在发送机械臂上电指令后控制计时器单元2011开始计时，并在计时器单元2011计时达到预设时间后，发送预充电结束指令至从控制模块103。

其中，预设时间的具体时长，操作人员可根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不做特殊限定，例如预设时间为1.5s。

具体的，主控制模块201通过内部设置的计时器单元2011来延时控制第三开关单元的导通，可保证在机械臂2预充结束后电源转换模块101能够及时对机械臂2进行正常供电，使得机械臂2开始进行运动。

可选的，图6为本发明实施例提供的又一种协作机器人的控制器的结构示意图，如图6所示，从站10还包括第一二极管单元106，第一二极管单元106电连接于预充电模块105与机械臂2之间；第一二极管单元106的阳极与预充电模块105电连接，第一二极管单元106的阴极与机械臂电连接。

具体的，通过设置第一二极管单元106，可以防止机械臂2制动过程或者异常工作产生尖峰电压，而造成控制器1损坏。

可选的，继续参考图6所示，从站10还包括第二二极管单元107和第三二极管单元108，其中，第二二极管单元107电连接于电源转换模块101与第二开关单元104之间，以防止第二开关单元104导通或断开瞬间产生尖峰电压而损坏电源转换模块101；第三二极管单元108电连接于电源转换模块101与第一开关单元102之间，以防止第一开关单元102导通或断开瞬间产生尖峰电压而损坏电源转换模块101。

进一步的，上述第一二极管单元106、第二二极管单元107和第三二极管单元108均为理想二极管，以防止二极管自身产生较大导通压降而影响供电信号无法达到各个模块的正常工作电压。

进一步可选的，图7为本发明实施例提供的一种协作机器人的控制器的侧视结构示意图，如图7所示，该控制器1还包括第一盖板30、第二盖板40、散热导块50和导热垫60；主站20安装在第一盖板30上，散热导块50设置于主站20与第一盖板30之间；从站10安装在第二盖板40上，导热垫60设置于从站10与第二盖板40之间。

具体的，第一盖板30和第二盖板40为控制器箱体的外壳，用于保护主站20和从站10，由于主站20和从站10上集成的电源转换模块101、主控制模块201和从控制模块103可以是芯片结构，在其长时间工作时会产生大量热量，为此，分别设置散热导块50和导热垫60，以实现快速将热量传到出去，保证控制器1的可靠运行，且整个散热过程是静音的。此外，主站20和从站10之间通过排针端子70进行连接，以实现两者之间的供电与通讯，同时减少了控制器1中的线束，提高控制器的可靠性和稳定性。

基于同意发明构思，本发明实施例还提供了一种协作机器人的控制系统，图8为本发明实施例提供的一种协作机器人的控制系统的结构示意图，如图8所示，该控制系统包括上述任一实施例中的控制器1，此外，该控制系统还包括电源设备3和机械臂2；电源设备3与控制器1电连接，用于给控制器1提供动力电信号以使控制器1工作；机械臂2与控制器1电连接，用于在控制器1的驱动下工作。

本实施例中，电源设备3用于为控制器1提供动力电信号，根据动力电信号的不同电压等级，电源设备3具体类型也不同，例如可以是电池，也可以是开关电源，如此，可满足整个控制系统直流供电或者交流供电的各种不同场合的应用。此外，控制器1与机械臂2进行电连接以及通讯连接，以控制机械臂2运动，并在检测到机械臂异常工作后可以快速断开对机械臂的供电，保证机械臂2运动的安全性和可靠性。

可选的，图9为本发明实施例提供的另一种协作机器人的控制系统的结构示意图，如图9所示，该控制系统还包括制动单元4和终端设备5；制动单元4连接于控制器1与机械臂2之间，用于在控制器1的控制下，吸收机械臂2产生的制动能量；终端设备5与控制器1的主控制模块通讯连接，用于作为控制器的显示操作设备。

具体的，在机械臂2运动的过程中，由常速运动状态减速到停止状态称为制动，在过程中，机械臂2将会产生制动能量，回馈至控制器1，为了避免这部分能量反馈到控制器，产生电压冲击而损坏控制器1，在控制器1与机械臂2之间连接制动单元4，使其与机械臂2形成并联关系，在机械臂2发生制动时，及时吸收制动能量，保证动力电电压的稳定，提高控制柜系统的稳定性和可靠性。

进一步可选的，制动单元4包括串联连接的第四开关单元41和制动电阻42；控制器1用于在检测到机械臂2的供电电压大于或等于预设制动开启电压时，控制第四开关单元41导通。

可以理解的，结合图6和图9所示，机械臂2内部设置有驱动器，即控制器1通过控制机械臂2中的驱动器工作来实现机械臂的运动，当机械臂2在运动过程中产生制动能量后，导致机械臂2的动力电信号被瞬间抬高，不仅会影响控制器1的稳定性还会影响机械臂2中的驱动器的稳定性，如此，控制器1中通过设置第一二极管单元106，可防止电压冲击对控制器1的影响，此时，只需考虑电压冲击对机械臂2中的驱动器的影响，因此，预设制动开启电压的设定只需要大于动力电信号的额定值，且小于驱动器的输入上限电压即可。如此，第一二极管单元106的存在还提高了控制器1和制动单元5的通用性，换言之，控制器1中设置预设制动开启电压不需要考虑不同类型的供电，指设置一种针对机械臂2供电的预设制动开启电压即可；制动单元5在选取第四开关单元4的耐压等级及制动电阻的功率时，只需要考虑机械臂2的供电一种情况即可。

此外，机械臂2的运动还可以通过远程设备来操作，即通过终端设备5与控制器1中的主控制模块通讯连接，来远程控制机械臂2的运动。具体的，终端设备5与控制器1的主控制模块通讯连接，作为控制器1的显示操作设备可以显示整个系统的控制操作界面，并通过在控制操作界面上操作实现对机械臂2的控制。

需要说明的是，终端设备5可以是示教器、计算机或手机等，本发明实施例对比不做特殊限定。其中，示教器上面可以包括急停等按钮，以防止在机械臂2出现故障时，通过按动示教器上面的急停按钮，控制机械臂2下电，保护整个系统的安全。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种协作机器人控制系统的上电控制方法，以一具体实施例进行说明，图10为本发明实施例提供的一种协作机器人控制系统的上电控制方法的流程图，结合图6、图9和图10所示，主要包括以下步骤：

S101、电源设备提供动力电信号。

S102、从站得电，从控制模块处于待机状态。

S103、从控制模块检测控制器开机信号。

S104、若检测到所述开机信号，从控制模块控制第一开关单元和异常控制开关导通；

S105、主站得电，系统通讯建立。

S106、从控制模块检测机械臂上电指令。

S107、若检测到机械臂上电指令，从控制模块控制安全控制开关导通，开始对机械臂进行预充电。

S108、预充电结束后，从控制模块控制第三开关单元导通。

本实施例中，当外部电源设备给控制器提供动力电信号后，从站接收动力电信号后得电，并通过电源转换模块给从控制模块供电，此时，从控制模块进入待机状态，并开始检测控制器的开机信号，控制器的开机信号可以是由控制器上集成的开机按钮触发生成(例如短按控制器开机按钮1s)，或者是由示教器设备上的上电按钮触发生成(例如短按示教器上电按钮1s)，或者是由远程设备上的上电按钮触发生成(例如短按远程设备上电按钮1s)，本实施例对此不做特殊限定。在从控制模块检测到控制器的开机信号后，从控制模块控制第一开关单元和异常控制开关导通，主站得电，进而主站与从控制模块的通讯建立。从控制模块继续检测主控制模块是否发送机械臂上电指令，当从控制模块接收到机械臂上电指令后，控制安全控制开关导通，电源转换模块通过预充电模块中的第一电阻开始对机械臂进行预充电，在预充电结束后，从站模块根据接收到的预充电指令控制第三开关单元导通，如此，完成了整个控制系统的上电过程，实现对机械臂的正常供电，控制器开始控制机械臂运动。整个上电控制过程，一方面提高了控制器的可靠性和安全性，另一方面也保证控制器具有较好的可装备性和可维护性。

同样的，本发明实施例还提供了一种协作机器人控制系统的下电控制方法，以一具体实施例进行说明，图11为本发明实施例提供的一种协作机器人控制系统的下电控制方法的流程图，结合图6、图9和图11所示，主要包括以下步骤：

S111、主控制模块发送下电指令给从控制模块。

S112、从控制模块控制安全控制开关和第三开关单元断开。

S113、从控制模块检测控制器关机信号。

其中，控制器关机信号可以由多种形式触发生成，具体包括以下步骤S1131、S1132和S1133。

S1131、远程设备下电按钮触发生成关机信号。

S1132、主控制模块进行软关机生成关机信号。

S1133、控制器开机按钮触发生成关机信号，或示教器下电按钮触发生成关机信号。

具体的，当从控制模块检测到控制器关机信号是由远程设备下电按钮触发生成的，依次执行步骤S114～S116。

S114、从控制模块发送请求关机指令给主控制模块。

S115、主控制模块进行数据保存。

S116、从控制模块控制第一开关单元和异常控制开关断开。

此外，当从控制模块检测到控制器关机信号是由主控制模块进行软关机生成的，依次执行步骤S115～S116。

当从控制模块检测到控制器关机信号是由控制器开机按钮触发生成，或者由示教器下电按钮触发生成的，直接执行步骤S116。

如此，完成了整个控制系统的下电过程，从控制模块回到待机状态，整个下电控制过程，提高了控制器的可靠性和安全性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，本发明的各个实施方式的特征可以部分地或者全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种协作机器人的控制器，其特征在于，用于控制所述协作机器人的机械臂，所述控制器包括从站和主站，所述主站包括主控制模块；所述从站包括电源转换模块、第一开关单元和从控制模块；

所述第一开关单元电连接于所述电源转换模块与所述主站之间，所述第一开关单元的控制端与所述从控制模块电连接，所述电源转换模块还分别与所述从控制模块和所述机械臂电连接；

所述从站用于在接收到外部动力电信号时上电，通过所述电源转换模块将所述外部动力电信号转换为第一供电信号并提供给所述从控制模块，还将所述外部动力电信号转换为第二供电信号并提供给所述机械臂；

所述从控制模块用于在上电后控制所述第一开关单元导通，以使所述电源转换模块将所述外部动力电信号转换为第三供电信号并提供给所述主站；

所述主控制模块与所述从控制模块通讯连接，所述从控制模块与所述机械臂通讯连接，所述主控制模块用于通过所述从控制模块控制所述机械臂运动。

2.根据权利要求1所述的协作机器人的控制器，其特征在于，所述从站还包括第二开关单元，所述第二开关单元的控制端与所述从控制模块电连接，所述第二开关单元电连接于所述电源转换模块与所述机械臂之间；

所述从控制模块用于在接收到所述主控制模块发送的机械臂上电指令时控制所述第二开关单元导通，或者，在接收到所述主控制模块发送的机械臂下电指令时控制所述第二开关单元断开。

3.根据权利要求2所述的协作机器人的控制器，其特征在于，所述从控制模块还用于在检测到所述机械臂工作异常时，控制所述第二开关单元断开。

4.根据权利要求3所述的协作机器人的控制器，其特征在于，所述第二开关单元包括安全控制开关和异常控制开关；

所述电源转换模块、所述异常控制开关、所述安全控制开关和所述机械臂顺序电连接，所述从控制模块分别电连接所述异常控制开关的控制端和所述安全控制开关的控制端；

所述异常控制开关用于在接收到从控制模块的断开信号后断开，以使所述机械臂异常时下电；

所述安全控制开关用于在接收到从控制模块的断开信号后断开，以使所述机械臂下电，以及在接收到所述从控制模块的导通信号后导通，以使所述机械臂上电。

5.根据权利要求2所述的协作机器人的控制器，其特征在于，所述从站还包括预充电模块，所述预充电模块包括并联的第三开关单元和第一电阻；

所述第三开关单元电连接于所述第二开关单元与所述机械臂之间，所述第三开关单元的控制端与所述从控制模块电连接；

所述从控制模块用于在上电后控制所述第三开关单元断开，以使所述电源转换模块通过所述第一电阻给所述机械臂预充电，并在接收到所述主控制模块发送的预充电结束指令后控制所述第三开关单元导通，以使所述电源转换模块通过所述第三开关单元给所述机械臂供电。

6.根据权利要求5所述的协作机器人的控制器，其特征在于，所述主控制模块包括计时器单元；

所述主控制模块在发送机械臂上电指令后控制所述计时器单元开始计时，并在所述计时器单元计时达到预设时间后，发送所述预充电结束指令至所述从控制模块。

7.根据权利要求5所述的协作机器人的控制器，其特征在于，所述从站还包括第一二极管单元，所述第一二极管单元电连接于所述预充电模块与所述机械臂之间；

所述第一二极管单元的阳极与所述预充电模块电连接，所述第一二极管单元的阴极与所述机械臂电连接。

8.一种协作机器人的控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的控制器，还包括电源设备和机械臂；

所述电源设备与所述控制器电连接，用于给所述控制器提供动力电信号以使所述控制器工作；

所述机械臂与所述控制器电连接，用于在所述控制器的驱动下工作。

9.根据权利要求8所述的协作机器人的控制系统，其特征在于，还包括制动单元和终端设备；所述制动单元连接于所述控制器与所述机械臂之间，用于在所述控制器的控制下，吸收所述机械臂产生的制动能量；

所述终端设备与所述控制器的主控制模块通讯连接，用于作为所述控制器的显示操作设备。

10.根据权利要求9所述的协作机器人的控制系统，其特征在于，所述制动单元包括串联连接的第四开关单元和制动电阻；

所述控制器用于在检测到所述机械臂的供电电压大于或等于预设制动开启电压时，控制所述第四开关单元导通。

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