CN207008358U - 具有通讯功能的运动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有通讯功能的运动平台，包括上平台和下平台、电动缸、编码器和控制装置；控制装置包括微处理器模块、电动缸驱动模块、A/D转换电路、通讯模块；通讯模块包括无线模块和有线模块；电动缸驱动模块与电动缸的控制部连接；微处理器模块通过接收上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整电动缸驱动模块的输出信号；编码器固定在电动缸上，与A/D转换电路连接；编码器实时探测所属电动缸的电机的旋转参数，并将探测结果反馈至A/D转换电路，探测结果经转换后发送至微处理器模块。本实用新型无线模块内部集成采用AllController_W2U模块，只需将有线模块端口与无线模块端口对接，简单方便，便于维护，抗干扰能力强。

Description

具有通讯功能的运动平台

技术领域

本实用新型涉及通讯控制领域，尤其是一种具有通讯功能的运动平台。

背景技术

随着社会的发展，通讯技术以及涵盖各行各业，已成为大家所熟知的一种通讯方式。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能控制；在操作上，从笨重发展到信息化处理；在通讯技术上，从有线发展到无线(WIFI)。现代控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通讯技术、网络技术等先进的科学技术成果。

现有通信技术难以满足人们的生产生活需要，缺少设备不足，因此采用有线成了唯一的通信方式。为了解决现有通信技术中的不足，本实用新型提供一种具有通讯功能的运动平台，即可兼容有线，又可使用无线，只需将有线串口端口与无线串口端口对接，配置以太网与串口通信参数，姿态动作文件以无线网作为介质，通过Internet网络传输自己的数据实现通信，从而模拟出各种空间的运动姿态。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种具有通讯功能的运动平台，该运动平台的通讯模块具有有线通讯模块和无线(WIFI)通讯模块，其中有线通讯模块包括RS232和RS485接口，用于传输数据，微处理器通过通讯模块接收上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整电动缸驱动模块的输出信号，无线(WIFI)通讯模块内部集成采用AllController_W2U模块，只需将有线通讯端口与无线通讯端口对接，配置以太网与通讯端口参数就可通信，减少了设备线缆，增加了信号的稳定，便于维护。

为达成上述目的，本实用新型提供了一种具有通讯功能的运动平台，所述运动平台包括相互平行的上平台和下平台、连接在上平台和下平台之间的电动缸、N个编码器和控制装置；

所述电动缸的固定部安装在下平台上，电动缸的伸缩部安装在上平台上；

所述控制装置包括微处理器模块、电动缸驱动模块、A/D转换电路、通讯模块、保护电路、以及用以给微处理器模块、电动缸驱动模块、通讯模块供电的电源模块；

所述电动缸驱动模块与电动缸的控制部连接，用以驱动电动缸的伸缩端运动；

所述微处理器与电动缸驱动模块连接，与通讯模块连接，微处理器被设置成通过通讯模块接收到上位机发送的控制指令，并根据控制指令用以调整电动缸驱动模块的输出信号；

所述编码器一一对应的固定在N个电动缸上，与A/D转换电路连接，A/D转换电路与微处理器模块连接；

所述编码器被设置成实时探测所属电动缸的电机的旋转参数，并将探测结果反馈至A/D 转换电路，探测结果经A/D转换电路转换后发送至微处理器模块；

所述N为大于零的正整数。

进一步的，所述编码器采用光电式编码器、磁电式编码器、触点式电刷式编码器中的任意一种。

进一步的，所述微处理器包括LPC176X系列Cortex-M3控制芯片。

进一步的，所述电动缸驱动模块包括N个ULN2003D控制芯片。

进一步的，所述控制装置还具有保护模块，保护模块与微处理器连接。

进一步的，所述保护模块包括TLE7230R芯片。

进一步的，所述控制装置还具有通讯模块，通讯模块包括无线通讯模块和有线通讯模块，并与微处理器连接。

进一步的，所述无线(WIFI)通讯模块内部集成包括AllController_W2U通讯模块。

进一步的，所述有线通讯模块包括RS232接口和RS485接口。

进一步的，所述电源模块包括TLE6368芯片。

由以上本实用新型的技术方案，与现有技术相比，其显著的有益效果在于，该运动平台的通讯模块具有有线通讯模块和无线(WIFI)通讯模块，其中有线通讯模块包括RS232和RS485 接口，用于传输数据，微处理器通过通讯模块接收上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整电动缸驱动模块的输出信号，无线(WIFI)通讯模块内部集成采用AllController_W2U 模块，只需将有线通讯端口与无线通讯端口对接，配置以太网与串口通讯参数就可通信，减少了设备线缆，增加了信号的稳定，便于维护。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的具有通讯功能的运动平台的机构示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1，本实用新型提出了一种具有通讯功能的运动平台，其包括实现各种运动姿态的运动平台本体以及驱动并控制运动平台本体按指定控制指令运动的控制系统。

首先阐述一下运动原理。

运动平台包括相互平行的上平台100和下平台200，以及连接在上平台100和下平台200 之间的N个电动缸300，电动缸300的固定部安装在下平台200上，电动缸300的伸缩部安装在上平台100上，下平台200固定在水平地面上，N为大于零的正整数。

N的数量以及安装位置由需求决定，通常一个六自由度平台需要六个电动缸300，即N 等于6，这6个电动缸300根据控制指令以进行伸缩运动，推动上平台100实现各种在空间运动姿态。

要实现对电动缸300的精确控制，还需要设置检查反馈装置，实时探测电动缸300伸缩端的位移量，并将之反馈给控制装置400，控制装置400接收到探测结果，将之与控制指令相比较，以实现完整的控制回路，从而实现控制装置400对电动缸300运动的精确控制。

本申请为完成精确控制，在每个电动缸300上安装编码器500来实现。

编码器500一一对应的固定在电动缸300上，实时探测所属电动缸300的电机力旋转参数，将之反馈给控制装置400，控制装置400接收到编码器500探测的电机旋转参数信息，电机旋转参数与电动缸300伸缩端的位移量成线性关系，控制装置400经过运算得到电动缸 300伸缩端的位移量变化，从而将位移量变化与控制指令制定的运动姿态相比较，实现控制回路。

在前运动原理的基础上，本申请提出一种控制装置400的结构方式。

该控制装置400包括微处理器模块410、电动缸驱动模块420、A/D转换电路460、通讯模块430、保护电路460、以及用以给微处理器模块410、电动缸驱动模块420、通讯模块430供电的电源模块440。

电动缸驱动模块420与N个电动缸300的控制端连接，用以控制电动缸300的工作状态，作为其中一种实施例，本申请提及的电动缸驱动模块420包括ULN2003D控制芯片，ULN2003D 控制芯片作为电动缸300专业芯片，电动缸300根据ULN2003D控制芯片的输出信号调整自身伸缩端的运动状态。

所述微处理器410与电动缸驱动模块420连接，与通讯模块430连接，微处理器410被设置成通过通讯模块430接收到上位机发送的控制指令，并根据控制指令用以调整电动缸驱动模块420的输出信号；

作为其中一种实施例，微处理器模块包括LPC176X系列Cortex-M3控制芯片。

为了进一步保护整个控制装置400，本申请还在控制装置400上设置了保护模块，作为其中一种实施例，该保护电路模块460包括TLE7230R芯片，该芯片具有过载、短路、过热、过压保护功能。

在控制装置400的结构方式中，本申请提出了一种通讯模块430的方式。

为了进一步通讯简单、方便，本申请还在控制装置400上设置了通讯模块，通讯模块430 包括有线通讯模块432和无线(WIFI)模块431。

所述通讯模块430与微处理器连接，被设置成接收到上位机发送的控制指令，并根据指令用以调整电动缸模块420的输出信号；

所述有线通讯模块432，采用RS232接口和RS485接口，其中，RS232接口为全双工传输、传输距离较近，而RS485接口为全双工传输，传输距离较远。

所述无线(WIFI)通讯模块431内部集成采用AllController_W2U模块，采用RS232接口和RS485接口，如需RS232通讯，只需将有线串口接口与无线串口接口对接；如需RS485通讯，只需有线RS485接口与无线RS485接口对接，配置以太网与通讯参数就可通信。

例如，我们可以在同一控制装置400上同时设置RS232接口和RS485接口，其中RS232 接口仅用于内部参数标定，而RS485接口用于动作文件、运动姿态指令的传输，同时结合以实现更快捷更稳定的工作方式，配合上述所述控制装置，以实现平台的姿态运动。

从而，本实用新型提及一种具有通讯功能的运动平台，该运动平台的通讯模块具有有线通讯模块和无线(WIFI)通讯模块，其中有线通讯模块包括RS232和RS485通讯，用于传输数据，微处理器通过通讯模块接收上位机发送的控制指令，并根据控制指令以调整电动缸驱动模块的输出信号，无线(WIFI)通讯模块内部集成采用AllController_W2U模块，只需将有线通讯端口与无线通讯端口对接，配置以太网与串口通讯参数就可通信，减少了设备线缆，增加了信号的稳定，便于维护。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述运动平台包括相互平行的上平台(100)和下平台(200)、连接在上平台(100)和下平台(200)之间的电动缸(300)，N个编码器(500)和控制装置(400)；

所述电动缸(300)的固定部安装在下平台(200)上；电动缸(300)的伸缩部安装在上平台(100)上；

所述控制装置(400)包括微处理器模块(410)、电动缸驱动模块(420)、A/D转换电路(450)、通讯模块(430)、保护模块(460)、以及用以给微处理器模块(410)、电动缸驱动模块(420)、通讯模块(430)供电的电源模块(440)；

所述电动缸驱动模块(420)与电动缸(300)的控制部连接，用以驱动电动缸(300)的伸缩端运动；

所述微处理器模块(410)与电动缸驱动模块(420)连接，与通讯模块(430)连接，微处理器模块(410)被设置成通过通讯模块(430)接收到上位机发送的控制指令，并根据控制指令用以调整电动缸驱动模块(420)的输出信号；

所述编码器(500)一一对应的固定在N个电动缸(300)上，与A/D转换电路(450)连接，A/D转换电路(450)与微处理器模块(410)连接；

所述编码器(500)被设置成实时探测所属电动缸(300)的电机的旋转参数，并将探测结果反馈至A/D转换电路(450)，探测结果经A/D转换电路(450)转换后发送至微处理器模块(410)；

所述N为大于零的正整数。

2.根据权利要求1所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述编码器(500)采用光电式编码器、磁电式编码器、触点电刷式编码器中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述微处理器模块(410)包括LPC176X系列Cortex-M3控制芯片。

4.根据权利要求1所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述电动缸驱动模块(420)包括N个ULN2003D控制芯片。

5.根据权利要求1所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述控制装置(400)还具有保护模块(460)，保护模块(460)与微处理器模块(410)连接。

6.根据权利要求5所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述保护模块(460)包括TLE7230R芯片。

7.根据权利要求1所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述通讯模块(430)包括无线模块(431)和有线模块(432)。

8.根据权利要求7所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述无线模块(431)内部集成包括AllController_W2U模块。

9.根据权利要求7所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述有线模块(432)包括RS232接口和RS485接口。

10.根据权利要求1所述的具有通讯功能的运动平台，其特征在于，所述电源模块(440)包括TLE6368芯片。