CN114211390B - 一种机器人力控末端控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机器人力控末端控制器，包括印刷电路板以及分别集成在所述印刷电路板上的MCU、供电电路、通讯电路、通讯接口组和显示接口；所述供电电路分别与外部的电源、所述MCU和所述通讯电路电连接，所述MCU与所述通讯电路电连接，所述MCU还通过所述显示接口与外部的显示器电连接，所述通讯电路通过所述通讯接口组分别与外部的数据采集卡和机器人通信连接。本发明能够将机器人力控末端数据采集卡采集的数据进行反馈、处理和分析，能够查看当前打磨力的大小，并基于处理分析结果实现对机器人的打磨控制，进而帮助实现恒力打磨，提升工业制造质量。

Description

一种机器人力控末端控制器
技术领域
本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人力控末端控制 器。
背景技术
在工业制造中机器人末端所携带的数据采集卡，能够将采集到的数据进 行分析处理实现恒力打磨。然而，依赖数据采集卡实现恒力打磨是主要是针 对系统默认的数据，而无法对力的参数进行修改，也无法查看当前打磨力的 大小。这不仅会降低工作效率，同时也增加了应用的复杂度。
目前，还没有能够将机器人力控末端数据采集卡采集的数据进行反馈、 处理和分析的装置或仪器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种机器 人力控末端控制器，能够将机器人力控末端数据采集卡采集的数据进行反 馈、处理和分析，能够查看当前打磨力的大小。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种机器人力控末端控制器，包括印刷电路板以及分别集成在所述印刷 电路板上的MCU、供电电路、通讯电路、通讯接口组和显示接口；
所述供电电路分别与外部的电源、所述MCU和所述通讯电路电连接， 所述MCU与所述通讯电路电连接，所述MCU还通过所述显示接口与外部 的显示器电连接，所述通讯电路通过所述通讯接口组分别与外部的数据采集 卡和机器人通信连接。
在上述技术方案的基础上，本发明还有如下改进：
进一步：所述通讯电路包括串行通讯子电路和以太网通讯子电路，所述 通讯接口组包括串行通讯接口和以太网通讯接口；
所述供电电路分别与所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子电路电 连接，所述MCU分别与所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子电路电连 接，所述串行通讯子电路通过所述串行通讯接口与外部的数据采集卡通讯连 接，所述以太网通讯子电路通过所述以太网通讯接口与外部的机器人通信连 接。
进一步：所述以太网通讯子电路具体包括LAN9252型号的以太网收发 器。
进一步：所述供电电路包括电源输入端、第一电压转换子电路、第二电 压转换子电路和电源输出端；
所述电源输入端与外部的电源电连接，所述电源输入端依次通过所述第 一电压转换子电路和所述第二电压转换子电路与所述电源输出端电连接，所 述电源输出端分别与所述MCU、所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子 电路电连接，所述第一电压转换子电路还与所述串行通讯子电路电连接。
进一步：所述第一电压转换子电路包括第一降压芯片U5、TVS管D4、 肖特基二极管D5、发光二极管D6、电感L1、共模电感FB5、第一电阻R65、 第二电阻R68、第三电阻R69、第四电阻R67、第五电阻R70、第六电阻R66、 第七电阻R71、第一电解电容C62、第二电解电容C68、第一电容C63、第 二电容C64、第三电容C65、第四电容C66、第五电容C67、第六电容C72、 第七电容C61、第八电容C69、第九电容C70和第十电容C71；
所述第一降压芯片U5的电压输入引脚VIN与所述电源输入端电连接， 所述TVS管D4的正极、所述第一电解电容C62的负极、所述第一电容C63 的一端、所述第二电容C64的一端、所述第三电容C65的一端、所述第四 电容C66的一端和所述第五电容C67的一端均接24V电源地，所述TVS管 D4的负极、所述第一电解电容C62的正极、所述第一电容C63的另一端、所述第二电容C64的另一端、所述第三电容C65的另一端、所述第四电容 C66的另一端和所述第五电容C67的另一端均连接在所述第一降压芯片U5 与所述电源输入端的公共端上；
所述第一降压芯片U5的电压输入引脚VIN还依次通过所述第一电阻 R65和所述第二电阻R68接24V电源地，所述第一降压芯片U5的使能引脚 EN连接在所述第一电阻R65与所述第二电阻R68的公共端上，所述第一降 压芯片U5的时钟同步引脚RT/SYNC通过所述第三电阻R69接24V电源地， 所述第一降压芯片U5的延时控制引脚SS通过所述第六电容C72接24V电 源地，所述第一降压芯片U5的接地引脚GND接5V电源地，所述第七电阻 R71的一端与所述第六电容C72的一端电连接，所述第七电阻R71的另一端 与所述第一降压芯片U5的接地引脚GND电连接；
所述第一降压芯片U5的开关控制引脚SW依次通过所述电感L1和所 述共模电感FB5分别与所述串行通讯子电路和所述第二电压转换子电路电 连接，所述第七电容C61的一端与所述第一降压芯片U5的次级信号保护引 脚BOOT电连接，所述第七电容C61的另一端和所述肖特基二极管D5的负 极均连接在所述第一降压芯片U5的开关控制引脚SW与所述电感L1的公 共端上，所述肖特基二极管D5的正极接5V电源地；所述电感L1还依次通 过所述第四电阻R67和所述第五电阻R70接5V电源地，所述第一降压芯片 U5的电流反馈引脚FB连接在第四电阻R67与所述第五电阻的公共端上；
所述第二电解电容C68的正极、所述第八电容C69的一端、所述第九 电容C70的一端和所述第十电容C71的一端均连接在所述电感L1与所述共 模电感FB5的公共端上，所述第二电解电容C68的负极、所述第八电容C69 的另一端、所述第九电容C70的另一端和所述第十电容C71的另一端均接 5V电源地；所述第六电阻R66的一端连接在所述共模电感FB5、所述串行 通讯子电路与所述第二电压转换子电路之间的公共端上，所述第六电阻R66 的另一端通过所述发光二极管D6接5V电源地。
进一步：所述第二电压转换子电路包括第二降压芯片U7、第三电解电 容C88、第四电解电容C89、第十一电容C90、第十二电容C91、第十三电 容C85、第十四电容C86、第十五电容C87和第八电阻R80；
所述第二降压芯片U7的电压输入引脚VIN与所述第一电压转换子电路 电连接，所述第三电解电容C88的正极、所述第十一电容C90的一端和所 述第十二电容C91的一端均连接在所述第二降压芯片U7的电压输入引脚 VIN与所述第一电压转换子电路的公共端上，所述第三电解电容C88的负 极、所述第十一电容C90的另一端和所述第十二电容C91的另一端均接5V 电源地；所述第二降压芯片U7的接地引脚GND接5V电源地；
所述第二降压芯片U7的电压输出引脚VOUT与所述电源输出端电连 接，所述第四电解电容C89的正极、所述第十三电容C85的一端、所述第 十四电容C86的一端和所述第十五电容C87的一端均连接在所述第二降压 芯片U7的电压输出引脚VOUT与所述电源输出端的公共端上，所述第四电 解电容C89的负极、所述第十三电容C85的另一端、所述第十四电容C86 的另一端和所述第十五电容C87的另一端均接3.3V电源地，所述第八电阻 R80的一端与所述第二降压芯片U7的接地引脚GND电连接，所述第八电 阻R80的另一端连接在所述第四电解电容C89的负极、所述第十三电容C85 的另一端、所述第十四电容C86的另一端和所述第十五电容C87的另一端 之间的公共端上。
进一步：所述串行通讯子电路包括串行收发芯片U8、第十六电容C93、 第十七电容C94、第九电阻R83、第十电阻R85和第十一电阻R81；
所述串行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1与所述第二电压转换 子电路电连接，所述串行收发芯片U8的第二电压输入引脚VDD2与所述第 一电压转换子电路电连接，所述串行收发芯片U8的第一接地引脚GND1接 3.3V电源地，所述串行收发芯片U8的第二接地引脚GND2接5V电源地， 所述串行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1还通过所述第十七电容 C94接3.3V电源地，所述串行收发芯片U8的第二电压输入引脚VDD2还通 过所述第十六电容C93接5V电源地；所述第十一电阻R81的一端与所述串 行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1电连接，所述第十一电阻R81的 另一端与所述串行收发芯片U8的电源监控引脚PV电连接；
所述串行收发芯片U8的接收输出引脚RxD、发送输入引脚TxD和请求 发送输入引脚RTS均与所述MCU电连接，所述串行收发芯片U8的接收使 能控制引脚RE连接在所述串行收发芯片U8的请求发送输入引脚RTS上； 所述串行收发芯片U8的输入输出同相引脚A和输入输出反相引脚B均与所 述串行通讯接口电连接，所述串行收发芯片U8的输入输出反相引脚B还通 过所述第九电阻R83与所述串行收发芯片U8的第二接地引脚GND2电连接； 所述第十电阻R85的一端与所述串行收发芯片U8的第一接地引脚GND1电 连接，所述第十电阻R85的另一端与所述串行收发芯片U8的第二接地引脚 GND2电连接。
进一步：所述串行收发芯片U8具体为ADM2486BRWZ型号的数字隔 离收发芯片。
进一步：所述机器人力控末端控制器还包括集成在所述印刷电路板上的 USB调试接口，所述USB调试接口与所述MCU电连接。
进一步：所述机器人力控末端控制器还包括集成在所述印刷电路板上的 扩展I/O接口，所述扩展I/O接口与所述MCU电连接。
进一步：所述机器人力控末端控制器还包括集成在所述印刷电路板上的 存储器，所述存储器分别与所述MCU和所述供电电路电连接。
本发明的有益效果是：供电电路为印刷电路板上各元件提供需要的工作 电压，MCU与通讯电路电连接，而通讯电路通过通讯接口组与外部的数据 采集卡(是指机器人力控末端设置的数据采集卡)通信连接，能够接收数据 采集卡采集的数据(例如当前打磨力)，实现MCU与数据采集卡之间的数 据交互，基于MCU的处理分析功能对采集的数据进行分析和处理(包括数 据的分析、调整和修改等)；通讯电路还通过通讯接口组与外部的机器人通 信连接，可以实现MCU与机器人之间的数据交互，基于MCU分析和处理 的结果向机器人下发指令，实现对机器人的打磨控制，进而实现恒力打磨； MCU还通过显示接口与外部的显示器电连接，可以实现对数据采集卡采集 的数据的显示，能够实现对当前打磨力的查看；
本发明中的机器人力控末端控制器，能够将机器人力控末端数据采集卡 采集的数据进行反馈、处理和分析，能够查看当前打磨力的大小，并基于处 理分析结果实现对机器人的打磨控制，进而帮助实现恒力打磨，提升工业制 造质量。
附图说明
图1为本发明实施例中一种机器人力控末端控制器的结构示意图；
图2为本发明实施例中另一种机器人力控末端控制器的结构示意图；
图3为本发明实施例中供电电路的结构示意图；
图4为本发明实施例中第一电压转换子电路的电路设计图；
图5为本发明实施例中第二电压转换子电路的电路设计图；
图6为本发明实施例中串行通讯子电路的电路设计图；
图7为本发明实施例中又一种机器人力控末端控制器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本 发明，并非用于限定本发明的范围。
下面结合附图，对本发明进行说明。
实施例、如图1所示，一种机器人力控末端控制器，包括印刷电路板以 及分别集成在所述印刷电路板上的MCU、供电电路、通讯电路、通讯接口 组和显示接口；
所述供电电路分别与外部的电源、所述MCU和所述通讯电路电连接， 所述MCU与所述通讯电路电连接，所述MCU还通过所述显示接口与外部 的显示器电连接，所述通讯电路通过所述通讯接口组分别与外部的数据采集 卡和机器人通信连接。
供电电路为印刷电路板上各元件提供需要的工作电压，MCU与通讯电 路电连接，而通讯电路通过通讯接口组与外部的数据采集卡(是指机器人力 控末端设置的数据采集卡)通信连接，能够接收数据采集卡采集的数据(例 如当前打磨力)，实现MCU与数据采集卡之间的数据交互，基于MCU的 处理分析功能对采集的数据进行分析和处理(包括数据的分析、调整和修改 等)；通讯电路还通过通讯接口组与外部的机器人通信连接，可以实现MCU与机器人之间的数据交互，基于MCU分析和处理的结果向机器人下发指令， 实现对机器人的打磨控制，进而实现恒力打磨；MCU还通过显示接口与外 部的显示器电连接，可以实现对数据采集卡采集的数据的显示，能够实现对 当前打磨力的查看；
本实施例中的机器人力控末端控制器，能够将机器人力控末端数据采集 卡采集的数据进行反馈、处理和分析，能够查看当前打磨力的大小，并基于 处理分析结果实现对机器人的打磨控制，进而帮助实现恒力打磨，提升工业 制造质量。
具体地，本实施例中MCU具体为ARM Cortex-M4内核32bit的STM32 系列单片机芯片，显示接口为HMI接口。
优选地，如图2所示，所述通讯电路包括串行通讯子电路和以太网通讯 子电路，所述通讯接口组包括串行通讯接口和以太网通讯接口；
所述供电电路分别与所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子电路电 连接，所述MCU分别与所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子电路电连 接，所述串行通讯子电路通过所述串行通讯接口与外部的数据采集卡通讯连 接，所述以太网通讯子电路通过所述以太网通讯接口与外部的机器人通信连 接。
MCU通过串行通讯子电路和串行通讯接口，便于以一问一答的方式与 数据采集卡实现数据交互，便于实现实时的数据采集与反馈；MCU还通过 以太网通讯子电路和以太网通讯接口与机器人实现数据交互，便于基于以太 网的开发构架的实时工业现场总线通讯协议，来实现MCU与机器人的实时 通信。
具体地，本实施例中串行通讯接口为RS485半双工通讯接口，通过数据 电缆与数据采集卡连接；以太网通讯接口为RJ45接口，通过数据电缆与机 器人连接。
具体地，所述以太网通讯子电路具体包括LAN9252型号的以太网收发 器。该以太网收发器通过FSMC总线与MCU进行数据交互。
优选地，如图3所示，所述供电电路包括电源输入端、第一电压转换子 电路、第二电压转换子电路和电源输出端；
所述电源输入端与外部的电源电连接，所述电源输入端依次通过所述第 一电压转换子电路和所述第二电压转换子电路与所述电源输出端电连接，所 述电源输出端分别与所述MCU、所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子 电路电连接，所述第一电压转换子电路还与所述串行通讯子电路电连接。
由于电源输入端接入外部电源24V，通过第一电压转换子电路将24V转 换为后级电路(具体为串行通讯子电路)所需要的5V，再通过第二电压转 换子电路将5V转换为后级电路(具体为MCU、串行通讯子电路和以太网通 讯子电路)所需要的3.3V，再通过电源输出端输出至相应的后级电路中，保 证印刷电路板上各元件的正常工作。
优选地，如图4所示，所述第一电压转换子电路包括第一降压芯片U5、 TVS管D4、肖特基二极管D5、发光二极管D6、电感L1、共模电感FB5、 第一电阻R65、第二电阻R68、第三电阻R69、第四电阻R67、第五电阻R70、 第六电阻R66、第七电阻R71、第一电解电容C62、第二电解电容C68、第 一电容C63、第二电容C64、第三电容C65、第四电容C66、第五电容C67、 第六电容C72、第七电容C61、第八电容C69、第九电容C70和第十电容 C71；
所述第一降压芯片U5的电压输入引脚VIN与所述电源输入端电连接， 所述TVS管D4的正极、所述第一电解电容C62的负极、所述第一电容C63 的一端、所述第二电容C64的一端、所述第三电容C65的一端、所述第四 电容C66的一端和所述第五电容C67的一端均接24V电源地，所述TVS管 D4的负极、所述第一电解电容C62的正极、所述第一电容C63的另一端、所述第二电容C64的另一端、所述第三电容C65的另一端、所述第四电容 C66的另一端和所述第五电容C67的另一端均连接在所述第一降压芯片U5 与所述电源输入端的公共端上；
所述第一降压芯片U5的电压输入引脚VIN还依次通过所述第一电阻 R65和所述第二电阻R68接24V电源地，所述第一降压芯片U5的使能引脚 EN连接在所述第一电阻R65与所述第二电阻R68的公共端上，所述第一降 压芯片U5的时钟同步引脚RT/SYNC通过所述第三电阻R69接24V电源地， 所述第一降压芯片U5的延时控制引脚SS通过所述第六电容C72接24V电 源地，所述第一降压芯片U5的接地引脚GND接5V电源地，所述第七电阻 R71的一端与所述第六电容C72的一端电连接，所述第七电阻R71的另一端 与所述第一降压芯片U5的接地引脚GND电连接；
所述第一降压芯片U5的开关控制引脚SW依次通过所述电感L1和所 述共模电感FB5分别与所述串行通讯子电路和所述第二电压转换子电路电 连接，所述第七电容C61的一端与所述第一降压芯片U5的次级信号保护引 脚BOOT电连接，所述第七电容C61的另一端和所述肖特基二极管D5的负 极均连接在所述第一降压芯片U5的开关控制引脚SW与所述电感L1的公 共端上，所述肖特基二极管D5的正极接5V电源地；所述电感L1还依次通 过所述第四电阻R67和所述第五电阻R70接5V电源地，所述第一降压芯片 U5的电流反馈引脚FB连接在第四电阻R67与所述第五电阻的公共端上；
所述第二电解电容C68的正极、所述第八电容C69的一端、所述第九 电容C70的一端和所述第十电容C71的一端均连接在所述电感L1与所述共 模电感FB5的公共端上，所述第二电解电容C68的负极、所述第八电容C69 的另一端、所述第九电容C70的另一端和所述第十电容C71的另一端均接 5V电源地；所述第六电阻R66的一端连接在所述共模电感FB5、所述串行 通讯子电路与所述第二电压转换子电路之间的公共端上，所述第六电阻R66 的另一端通过所述发光二极管D6接5V电源地。
在上述结构的第一电压转换子电路中，采用第一降压芯片U5将输入的 24V电压转为整个控制器所需要的5V，为后续的存储器和串行通讯子电路 等后级电路供电。
具体地，第一降压芯片U5的型号具体为LMR14030，其他各电路元件 的规格详见图4，该LMR14030芯片最大能够承受40v的输入电压，最大能 够输出3.5A电流，开关频率可达2.5MHz，输出电压的大小可以通过改变R67和R70的大小来实现，改变输出电压的计算公式为Vout＝0.75* (R70+R67)/R70。
优选地，如图5所示，所述第二电压转换子电路包括第二降压芯片U7、 第三电解电容C88、第四电解电容C89、第十一电容C90、第十二电容C91、 第十三电容C85、第十四电容C86、第十五电容C87和第八电阻R80；
所述第二降压芯片U7的电压输入引脚VIN与所述第一电压转换子电路 电连接，所述第三电解电容C88的正极、所述第十一电容C90的一端和所 述第十二电容C91的一端均连接在所述第二降压芯片U7的电压输入引脚 VIN与所述第一电压转换子电路的公共端上，所述第三电解电容C88的负 极、所述第十一电容C90的另一端和所述第十二电容C91的另一端均接5V 电源地；所述第二降压芯片U7的接地引脚GND接5V电源地；
所述第二降压芯片U7的电压输出引脚VOUT与所述电源输出端电连 接，所述第四电解电容C89的正极、所述第十三电容C85的一端、所述第 十四电容C86的一端和所述第十五电容C87的一端均连接在所述第二降压 芯片U7的电压输出引脚VOUT与所述电源输出端的公共端上，所述第四电 解电容C89的负极、所述第十三电容C85的另一端、所述第十四电容C86 的另一端和所述第十五电容C87的另一端均接3.3V电源地，所述第八电阻 R80的一端与所述第二降压芯片U7的接地引脚GND电连接，所述第八电 阻R80的另一端连接在所述第四电解电容C89的负极、所述第十三电容C85 的另一端、所述第十四电容C86的另一端和所述第十五电容C87的另一端 之间的公共端上。
在上述结构的第二电压转换子电路中，采用第二降压芯片U7将输入的 5V电压转为整个控制器中所需要的3.3V，为后续的MCU、串行通讯子电路 和以太网通讯子电路等后级电路供电。
具体地，第二降压芯片U7的型号具体为AMS1111-3.3，其他各电路元 件的规格详见图5，其中RS485半双工通讯接口即为图5中的J4，该接口的 供电电压为24V，AMS1111-3.3芯片最大输入电压为12V，输出为固定电压 值3.3V。
优选地，如图6所示，所述串行通讯子电路包括串行收发芯片U8、第 十六电容C93、第十七电容C94、第九电阻R83、第十电阻R85和第十一电 阻R81；
所述串行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1与所述第二电压转换 子电路电连接，所述串行收发芯片U8的第二电压输入引脚VDD2与所述第 一电压转换子电路电连接，所述串行收发芯片U8的第一接地引脚GND1接 3.3V电源地，所述串行收发芯片U8的第二接地引脚GND2接5V电源地， 所述串行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1还通过所述第十七电容 C94接3.3V电源地，所述串行收发芯片U8的第二电压输入引脚VDD2还通 过所述第十六电容C93接5V电源地；所述第十一电阻R81的一端与所述串 行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1电连接，所述第十一电阻R81的 另一端与所述串行收发芯片U8的电源监控引脚PV电连接；
所述串行收发芯片U8的接收输出引脚RxD、发送输入引脚TxD和请求 发送输入引脚RTS均与所述MCU电连接，所述串行收发芯片U8的接收使 能控制引脚RE连接在所述串行收发芯片U8的请求发送输入引脚RTS上； 所述串行收发芯片U8的输入输出同相引脚A和输入输出反相引脚B均与所 述串行通讯接口电连接，所述串行收发芯片U8的输入输出反相引脚B还通 过所述第九电阻R83与所述串行收发芯片U8的第二接地引脚GND2电连接； 所述第十电阻R85的一端与所述串行收发芯片U8的第一接地引脚GND1电 连接，所述第十电阻R85的另一端与所述串行收发芯片U8的第二接地引脚 GND2电连接。
在上述串行通讯子电路中，通过串行收发芯片接入串行通讯接口，引入 数据采集卡采集的数据，并传输给MCU，再通过MCU和显示接口传输给 外部的显示器，能够显示对应的当前打磨力大小。
具体地，所述串行收发芯片U8具体为ADM2486BRWZ型号的数字隔 离收发芯片。
上述数字隔离收发芯片，能在实现串行收发的基础上，还带有电源隔离 作用，在能够提高信号抗干扰能力的同时还有具有现有和热关断功能，以防 止输出短路和母线争用导致功耗过度。
优选地，如图7所示，所述机器人力控末端控制器还包括集成在所述印 刷电路板上的USB调试接口，所述USB调试接口与所述MCU电连接。
通过USB调试接口，可以用于数据监控和固件升级，使得控制器的功 能更加丰富。
优选地，如图7所示，所述机器人力控末端控制器还包括集成在所述印 刷电路板上的扩展I/O接口，所述扩展I/O接口与所述MCU电连接。
通过扩展I/O接口，可以供用户定义使用，进一步丰富控制器的功能。
优选地，如图7所示，所述机器人力控末端控制器还包括集成在所述印 刷电路板上的存储器，所述存储器分别与所述MCU和所述供电电路电连接。
通过存储器可以存储数据采集卡采集的数据以及MCU处理分析的结果 数据，供相关人员查看和分析。
具体地，本实施例中存储器具体为TF卡，设置于印刷电路板上的TF 卡槽中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (7)

1.一种机器人力控末端控制器，其特征在于，包括印刷电路板以及分别集成在所述印刷电路板上的MCU、供电电路、通讯电路、通讯接口组和显示接口；
所述供电电路分别与外部的电源、所述MCU和所述通讯电路电连接，所述MCU与所述通讯电路电连接，所述MCU还通过所述显示接口与外部的显示器电连接，所述通讯电路通过所述通讯接口组分别与外部的数据采集卡和机器人通信连接；
其中，所述通讯电路包括串行通讯子电路和以太网通讯子电路，所述通讯接口组包括串行通讯接口和以太网通讯接口；
所述供电电路分别与所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子电路电连接，所述MCU分别与所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子电路电连接，所述串行通讯子电路通过所述串行通讯接口与外部的数据采集卡通讯连接，所述以太网通讯子电路通过所述以太网通讯接口与外部的机器人通信连接；
其中，所述供电电路包括电源输入端、第一电压转换子电路、第二电压转换子电路和电源输出端；
所述电源输入端与外部的电源电连接，所述电源输入端依次通过所述第一电压转换子电路和所述第二电压转换子电路与所述电源输出端电连接，所述电源输出端分别与所述MCU、所述串行通讯子电路和所述以太网通讯子电路电连接，所述第一电压转换子电路还与所述串行通讯子电路电连接；
其中，所述第一电压转换子电路包括第一降压芯片U5、TVS管D4、肖特基二极管D5、发光二极管D6、电感L1、共模电感FB5、第一电阻R65、第二电阻R68、第三电阻R69、第四电阻R67、第五电阻R70、第六电阻R66、第七电阻R71、第一电解电容C62、第二电解电容C68、第一电容C63、第二电容C64、第三电容C65、第四电容C66、第五电容C67、第六电容C72、第七电容C61、第八电容C69、第九电容C70和第十电容C71；
所述第一降压芯片U5的电压输入引脚VIN与所述电源输入端电连接，所述TVS管D4的正极、所述第一电解电容C62的负极、所述第一电容C63的一端、所述第二电容C64的一端、所述第三电容C65的一端、所述第四电容C66的一端和所述第五电容C67的一端均接24V电源地，所述TVS管D4的负极、所述第一电解电容C62的正极、所述第一电容C63的另一端、所述第二电容C64的另一端、所述第三电容C65的另一端、所述第四电容C66的另一端和所述第五电容C67的另一端均连接在所述第一降压芯片U5与所述电源输入端的公共端上；
所述第一降压芯片U5的电压输入引脚VIN还依次通过所述第一电阻R65和所述第二电阻R68接24V电源地，所述第一降压芯片U5的使能引脚EN连接在所述第一电阻R65与所述第二电阻R68的公共端上，所述第一降压芯片U5的时钟同步引脚RT/SYNC通过所述第三电阻R69接24V电源地，所述第一降压芯片U5的延时控制引脚SS通过所述第六电容C72接24V电源地，所述第一降压芯片U5的接地引脚GND接5V电源地，所述第七电阻R71的一端与所述第六电容C72的一端电连接，所述第七电阻R71的另一端与所述第一降压芯片U5的接地引脚GND电连接；
所述第一降压芯片U5的开关控制引脚SW依次通过所述电感L1和所述共模电感FB5分别与所述串行通讯子电路和所述第二电压转换子电路电连接，所述第七电容C61的一端与所述第一降压芯片U5的次级信号保护引脚BOOT电连接，所述第七电容C61的另一端和所述肖特基二极管D5的负极均连接在所述第一降压芯片U5的开关控制引脚SW与所述电感L1的公共端上，所述肖特基二极管D5的正极接5V电源地；所述电感L1还依次通过所述第四电阻R67和所述第五电阻R70接5V电源地，所述第一降压芯片U5的电流反馈引脚FB连接在第四电阻R67与所述第五电阻的公共端上；
所述第二电解电容C68的正极、所述第八电容C69的一端、所述第九电容C70的一端和所述第十电容C71的一端均连接在所述电感L1与所述共模电感FB5的公共端上，所述第二电解电容C68的负极、所述第八电容C69的另一端、所述第九电容C70的另一端和所述第十电容C71的另一端均接5V电源地；所述第六电阻R66的一端连接在所述共模电感FB5、所述串行通讯子电路与所述第二电压转换子电路之间的公共端上，所述第六电阻R66的另一端通过所述发光二极管D6接5V电源地。
2.根据权利要求1所述的机器人力控末端控制器，其特征在于，所述以太网通讯子电路具体包括LAN9252型号的以太网收发器。
3.根据权利要求1所述的机器人力控末端控制器，其特征在于，所述第二电压转换子电路包括第二降压芯片U7、第三电解电容C88、第四电解电容C89、第十一电容C90、第十二电容C91、第十三电容C85、第十四电容C86、第十五电容C87和第八电阻R80；
所述第二降压芯片U7的电压输入引脚VIN与所述第一电压转换子电路电连接，所述第三电解电容C88的正极、所述第十一电容C90的一端和所述第十二电容C91的一端均连接在所述第二降压芯片U7的电压输入引脚VIN与所述第一电压转换子电路的公共端上，所述第三电解电容C88的负极、所述第十一电容C90的另一端和所述第十二电容C91的另一端均接5V电源地；所述第二降压芯片U7的接地引脚GND接5V电源地；
所述第二降压芯片U7的电压输出引脚VOUT与所述电源输出端电连接，所述第四电解电容C89的正极、所述第十三电容C85的一端、所述第十四电容C86的一端和所述第十五电容C87的一端均连接在所述第二降压芯片U7的电压输出引脚VOUT与所述电源输出端的公共端上，所述第四电解电容C89的负极、所述第十三电容C85的另一端、所述第十四电容C86的另一端和所述第十五电容C87的另一端均接3.3V电源地，所述第八电阻R80的一端与所述第二降压芯片U7的接地引脚GND电连接，所述第八电阻R80的另一端连接在所述第四电解电容C89的负极、所述第十三电容C85的另一端、所述第十四电容C86的另一端和所述第十五电容C87的另一端之间的公共端上。
4.根据权利要求1所述的机器人力控末端控制器，其特征在于，所述串行通讯子电路包括串行收发芯片U8、第十六电容C93、第十七电容C94、第九电阻R83、第十电阻R85和第十一电阻R81；
所述串行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1与所述第二电压转换子电路电连接，所述串行收发芯片U8的第二电压输入引脚VDD2与所述第一电压转换子电路电连接，所述串行收发芯片U8的第一接地引脚GND1接3.3V电源地，所述串行收发芯片U8的第二接地引脚GND2接5V电源地，所述串行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1还通过所述第十七电容C94接3.3V电源地，所述串行收发芯片U8的第二电压输入引脚VDD2还通过所述第十六电容C93接5V电源地；所述第十一电阻R81的一端与所述串行收发芯片U8的第一电压输入引脚VDD1电连接，所述第十一电阻R81的另一端与所述串行收发芯片U8的电源监控引脚PV电连接；
所述串行收发芯片U8的接收输出引脚RxD、发送输入引脚TxD和请求发送输入引脚RTS均与所述MCU电连接，所述串行收发芯片U8的接收使能控制引脚
Figure FDA0003989842300000041
连接在所述串行收发芯片U8的请求发送输入引脚RTS上；所述串行收发芯片U8的输入输出同相引脚A和输入输出反相引脚B均与所述串行通讯接口电连接，所述串行收发芯片U8的输入输出反相引脚B还通过所述第九电阻R83与所述串行收发芯片U8的第二接地引脚GND2电连接；所述第十电阻R85的一端与所述串行收发芯片U8的第一接地引脚GND1电连接，所述第十电阻R85的另一端与所述串行收发芯片U8的第二接地引脚GND2电连接。
5.根据权利要求4所述的机器人力控末端控制器，其特征在于，所述串行收发芯片U8具体为ADM2486BRWZ型号的数字隔离收发芯片。
6.根据权利要求1至5任一项所述的机器人力控末端控制器，其特征在于，所述机器人力控末端控制器还包括集成在所述印刷电路板上的USB调试接口，所述USB调试接口与所述MCU电连接。
7.根据权利要求1至5任一项所述的机器人力控末端控制器，其特征在于，所述机器人力控末端控制器还包括集成在所述印刷电路板上的扩展I/O接口，所述扩展I/O接口与所述MCU电连接。
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