CN204719474U - 一种应急探测机器人电源管理控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应急探测机器人电源管理控制系统，该系统设置在救援探测机器人内部，并且分别与救援探测机器人的供电电源、上位机以及用电模块连接，所述的管理控制系统包括电源模块、电源检测模块、处理器、通信模块、电源输出模块和指示灯，所述的电源模块分别与供电电源、电源检测模块、处理器、通信模块、电源输出模块和指示灯连接，所述的电源检测模块分别与供电电源和处理器连接，所述的处理器分别与通信模块、电源输出模块和指示灯连接，所述的通信模块与上位机连接，所述的电源输出模块与用电模块连接。与现有技术相比，本实用新型具有自动控制、降低损耗、安全可靠等优点。

Description

一种应急探测机器人电源管理控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种电源控制系统，尤其是涉及一种应急探测机器人电源管理控制系统。

背景技术

发生某些紧急情况后，需要探测机器人能够进入现场进行探测，为应急提供决策参考。而现有的应急探测机器人基本都使用可充电电池作为能量源，受到体积及质量的限制，电池的容量比较有限，这就需要对电源进行合理的分配。又由于工作环境特殊，当发生故障时，需要及时切断机器人部分功能模块电源，保护机器人本体，避免机器人本体对现场造成损失。

为了实现电源管理功能，现有电源管理控制器依赖上位机通过通信对电源进行管理，控制器本身偏重于电源分配。当控制器与上位机通信故障时，无法独立进行电源管理。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动控制、降低损耗、安全可靠的应急探测机器人电源管理控制系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应急探测机器人电源管理控制系统，用于应急探测机器人电源的有效管理，该系统设置在救援探测机器人内部，并且分别与救援探测机器人的供电电源、上位机以及用电模块连接，所述的管理控制系统包括电源模块、电源检测模块、处理器、通信模块、电源输出模块和指示灯，所述的电源模块分别与供电电源、电源检测模块、处理器、通信模块、电源输出模块和指示灯连接，所述的电源检测模块分别与供电电源和处理器连接，所述的处理器分别与通信模块、电源输出模块和指示灯连接，所述的通信模块与上位机连接，所述的电源输出模块与用电模块连接。

所述的电源检测模块包括比较器和第一光电耦合器，所述的供电电源、比较器、第一光电耦合器和处理器依次连接。

所述的处理器包括处理器芯片以及分别通过总线与处理器芯片连接的DI采集端、通信单元、DO输出端和指示灯输出单元，所述的DI采集端与第一光电耦合器连接，所述的通信单元与通信模块连接，所述的DO输出端与电源输出模块连接，所述的指示灯输出单元与指示灯连接。

所述的通信模块包括串口、RS485端口和CAN通信端口，所述的串口、RS485端口和CAN通信端口分别与通信单元和上位机连接。

所述的电源输出模块包括第二光电耦合器和MOS管，所述的DO输出端、第二光电耦合器、MOS管和用电模块依次连接。

所述的电源模块由稳压器构成。

所述的处理器在与上位机通信故障情况下，通过发指令控制电源输出模块输出电机急停命令，使机器人本体停止运动。

所述的处理器在与上位机多次通信持续重复故障情况下，通过发指令控制电源输出模块输出上位机复位命令。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、自动控制、降低损耗：可以有效的控制机器人其他功能模块的供电情况，减少能量损耗，提高续航能力。

二、抗干扰：对各模块的供电都采用光电耦合器隔离控制的方式，大大降低了各模块对控制器CPU的干扰。

三、安全可靠：本实用新型在通信故障情况下，通过对电机进行硬停控制，并且在上位机故障情况下，也可以控制上位机重启复位，提高系统安全可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1、电源模块，2、电源检测模块，3、处理器，4、通信模块，5、电源输出模块，6、指示灯，21、比较器，22、第一光电耦合器，31、DI采集端，32、通信单元，33、DO输出端，34、指示灯输出单元，41、串口，42、RS485端口，43、CAN通信端口，51、第二光电耦合器，52、MOS管，7、供电电源，8、上位机，9、用电模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：

如图1所示，一种应急探测机器人电源管理控制系统，该系统设置在救援探测机器人内部，并且分别与救援探测机器人的供电电源7、上位机8以及用电模块9连接，管理控制系统包括电源模块1、电源检测模块2、处理器3、通信模块4、电源输出模块5和指示灯6，电源模块1分别与供电电源7、电源检测模块2、处理器3、通信模块4、电源输出模块5和指示灯6连接，电源检测模块2分别与供电电源7和处理器3连接，处理器3分别与通信模块4、电源输出模块5和指示灯6连接，通信模块4与上位机8连接，电源输出模块5与用电模块9连接。

处理器3包括DI采集端31、通信单元32、DO输出端33、指示灯输出单元34，DI采集端31与第一光电耦合器22连接，通信单元32与通信模块4连接，DO输出端33与电源输出模块5连接，指示灯输出单元34与指示灯6连接。

电源模块1采用隔离的方式，经过稳压器产生所需电压，向各模块进行供电，同时向电源输出模块5提供能量来源。

电源检测模块2是电源剩余电量的采集模块，电源检测模块2包括比较器21和第一光电耦合器22，供电电源7、比较器21、第一光电耦合器22和处理器3的DI采集端31依次连接，比较器21将供电电源7电压与参考电压的比较结果通过第一光电耦合器22隔离后传送至处理器3，处理器3经过计算后得出电源剩余电量值。

电源输出模块5包括第二光电耦合器51和MOS管52，用于向机器人其他功能模块进行供电，同时可以控制电机硬停，DO输出端33、第二光电耦合器51、MOS管52和用电模块9依次连接。

通信模块4包括串口41、RS485端口42和CAN通信端口43，用于上位机8与处理器3之间的通信，串口41、RS485端口42和CAN通信端口43分别与通信单元32和上位机8连接，形成通信数据通道，以适应上位机8的不同通信接口。

指示灯6用于系统故障及电源电量显示，当机器人进入工作区前及返回后，直观的显示机器人本体工作状态，与处理器3的指示灯输出单元连接。

系统运行时，处理器3定时检测上位机8在线状态及电源检测模块2的DI采集量，向上位机8上报本地参数，控制本地指示灯指示电池电量，当接收到上位机8的相关指令或应答时，控制电源输出模块5作出指定动作，控制指示灯6进行报警，当发生故障时，能够控制电机急停。

Claims (6)

1.一种应急探测机器人电源管理控制系统，该系统设置在救援探测机器人内部，并且分别与救援探测机器人的供电电源(7)、上位机(8)以及用电模块(9)连接，其特征在于，所述的管理控制系统包括电源模块(1)、电源检测模块(2)、处理器(3)、通信模块(4)、电源输出模块(5)和指示灯(6)，所述的电源模块(1)分别与供电电源(7)、电源检测模块(2)、处理器(3)、通信模块(4)、电源输出模块(5)和指示灯(6)连接，所述的电源检测模块(2)分别与供电电源(7)和处理器(3)连接，所述的处理器(3)分别与通信模块(4)、电源输出模块(5)和指示灯(6)连接，所述的通信模块(4)与上位机(8)连接，所述的电源输出模块(5)与用电模块(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种应急探测机器人电源管理控制系统，其特征在于，所述的电源检测模块(2)包括比较器(21)和第一光电耦合器(22)，所述的供电电源(7)、比较器(21)、第一光电耦合器(22)和处理器(3)依次连接。

3.根据权利要求2所述的一种应急探测机器人电源管理控制系统，其特征在于，所述的处理器(3)包括处理器芯片以及分别通过总线与处理器芯片连接的DI采集端(31)、通信单元(32)、DO输出端(33)和指示灯输出单元(34)，所述的DI采集端(31)与第一光电耦合器(22)连接，所述的通信单元(32)与通信模块(4)连接，所述的DO输出端(33)与电源输出模块(5)连接，所述的指示灯输出单元(34)与指示灯(6)连接。

4.根据权利要求3所述的一种应急探测机器人电源管理控制系统，其特征在于，所述的通信模块(4)包括串口(41)、RS485端口(42)和CAN通信端口(43)，所述的串口(41)、RS485端口(42)和CAN通信端口(43)分别与通信单元(32)和上位机(8)连接。

5.根据权利要求3所述的一种应急探测机器人电源管理控制系统，其特征在于，所述的电源输出模块(5)包括第二光电耦合器(51)和MOS管(52)，所述的DO输出端(33)、第二光电耦合器(51)、MOS管(52)和用电模块(9)依次连接。

6.根据权利要求1所述的一种应急探测机器人电源管理控制系统，其特征在于，所述的电源模块(1)由稳压器构成。