CN207344601U - 基于arm的嵌入式机器臂控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，包括：运动控制器，所述运动控制器包括控制芯片，与控制芯片电连接的可编程门阵列、与可编程门阵列电连接的伺服电机接口、测试编码器接口、RS232调试接口以及为控制芯片供电的电源模块；示教器，所述示教器与运动控制器电连接，包括控制主板，与控制主板电连接的显示器，与控制主板电连接的编码器接口，与控制主板电连接的控制开关以及与控制主板电连接的航空接口；IO扩展板，所述IO扩展板与运动控制器电连接，包括板体，与板体电连接的多输入接口、多输出接口，以及为板体供电的电源模块。本实用新型的技术方案集成度高，能够降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人控制系统，尤其涉及一种基于ARM的嵌入式机器臂控制系统。
背景技术
随着电子技术的不断发展和自动化控制技术的不断提升，机器人控制系统已经广泛应用于各个方面。现有的工业机器人控制系统，一般基于X86+运动控制卡的方式。硬件成本高昂，运动控制卡与主控板之间也容易因为外部环境的影响导致接触不良，系统稳定性差。
有鉴于此，有必要提出对目前的结构进行进一步的改进。
实用新型内容
为解决上述至少一技术问题，本实用新型的主要目的是提供一种嵌入式机器臂控制系统。
为实现上述目的，本实用新型采用的一个技术方案为：提供一种基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，包括：
运动控制器，所述运动控制器包括控制芯片，与控制芯片电连接的可编程门阵列、与可编程门阵列电连接的伺服电机接口、测试编码器接口、RS232调试接口以及为控制芯片供电的电源模块；
示教器，所述示教器与运动控制器电连接，包括控制主板，与控制主板电连接的显示器，与控制主板电连接的编码器接口，与控制主板电连接的控制开关以及与控制主板电连接的航空接口；
IO扩展板，所述IO扩展板与运动控制器电连接，包括板体，与板体电连接的多输入接口、多输出接口，以及为板体供电的电源模块。
其中，所述运动控制器设置有CAN接口，运动控制器通过CAN接口与IO扩展板电连接。
其中，所述运动控制器还设置有RS422接口，运动控制器通过RS422接口与示教器电连接。
其中，所述示教器还包括SD卡，所述SD卡与控制主板电连接。
其中，所述控制开关包括模式开关、启动开关及停止开关。
其中，所述显示器包括分层设置的触摸屏及液晶屏。
其中，所述IO扩展板包括两路输入模块、两路输出模块、32路输入模块及32路输出模块。
本实用新型的技术方案主要包括运动控制器、示教器及IO扩展板，示教器可以提供人机交互界面，方便用户的操控；运动控制器能够根据用户的操控生成具体的控制指令，以控制机械臂运动；IO扩展板能够外接多路输入信号，经过运动控制器处理后直接控制机械臂，提高机械臂的扩展功能。由于本方案中运动控制器采用控制芯片和可编程门阵列组成，能够更方便编程处理，无需外接控制板，能够降低生产成本；并且集成度高，占用的空间较小，使用更方便。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1示出了本实用新型一实施例基于ARM的嵌入式机器臂控制系统的模块方框图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
图1示出了本实用新型一实施例基于ARM的嵌入式机器臂控制系统的模块方框图。请参照图1，在本实用新型实施例中，该基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，包括：运动控制器200、示教器100及IO扩展板300。
运动控制器200，所述运动控制器200包括控制芯片，与控制芯片电连接的可编程门阵列、与可编程门阵列电连接的伺服电机接口、测试编码器接口、RS232调试接口以及为控制芯片供电的电源模块；该控制芯片具体为ARM CotexA8芯片，可根据用户的操作生成数据序列。可编程门阵列(FPGA)可以将数据序列转换成伺服电机所需的脉冲序列。也即，通过可编程门阵列可以代替控制芯片的部分功能，或不需额外插接控制板。测试编码器接口，可输入测试信号，以对外部的流水线进行测速处理。
示教器100，所述示教器100与运动控制器200电连接，包括控制主板，与控制主板电连接的显示器，与控制主板电连接的编码器接口，与控制主板电连接的控制开关以及与控制主板电连接的航空接口；示教器100主要提供人机交互界面，以方便用户对机械臂的控制。控制开关可以示教器100进行控制，编码器接口可以根据外部的输入数据进行编码。航空接口，可以方便示教器100与其他设备的连接。
IO扩展板300，所述IO扩展板300与运动控制器200电连接，包括板体，与板体电连接的多输入接口、多输出接口，以及为板体供电的电源模块。IO扩展板300主要是供外部数据输入及输出，方便扩展运动控制器200的功能。
在一具体的实施例中，所述运动控制器200设置有CAN接口，运动控制器200通过CAN接口与IO扩展板300电连接。上述实施例中，IO扩展板300从外部获取的多路输入数据可通过CAN接口输送至运动控制器200，经运动控制器200的处理后可得到多路输出数据并通过CAN接口输送至IO扩展板300。
在一具体的实施例中，所述运动控制器200还设置有RS422接口，运动控制器200通过RS422接口与示教器100电连接。通过RS422接口，可以实现运动控制器200与示教器100更稳定的连接。
在一具体的实施例中，所述示教器100还包括SD卡，所述SD卡与控制主板电连接。该SD卡可以为4G卡，能够保存示教文件。除此之外，主控主板还可以连接网络接口，以及电源模块。可以指出的是，示教器100、运动控制器200及IO扩展板300的电源模块可以由一个电源模块来供电，也可以由单独的电源来供电。
在一具体的实施例中，所述控制开关包括模式开关、启动开关及停止开关。上述实施例中，该模式开关的切换可以在再现模式、示教模式以及远程模式三种中进行切换，
在一具体的实施例中，所述显示器包括分层设置的触摸屏及液晶屏。上述的，触摸屏及液晶屏显示屏分层设置，如此，能够实现输入及显示，便于用户操作。
在一具体的实施例中，所述IO扩展板300包括两路输入模块、两路输出模块、32路输入模块及32路输出模块。可以理解的，IO扩展板300的多输入模块及多输出模块不限于两路、32路，还可以根据需要设置成其他路数的输入及输出，
本实用新型的技术方案主要包括运动控制器200、示教器100及IO扩展板300，示教器100可以提供人机交互界面，方便用户的操控；运动控制器200能够根据用户的操控生成具体的控制指令，以控制机械臂运动；IO扩展板300能够外接多路输入信号，经过运动控制器200处理后直接控制机械臂，提高机械臂的扩展功能。由于本方案中运动控制器200采用控制芯片和可编程门阵列组成，能够更方便编程处理，无需外接控制板，能够降低生产成本；并且集成度高，占用的空间较小，使用更方便。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，其特征在于，所述基于ARM的嵌入式机器臂控制系统包括：
运动控制器，所述运动控制器包括控制芯片，与控制芯片电连接的可编程门阵列、与可编程门阵列电连接的伺服电机接口、测试编码器接口、RS232调试接口以及为控制芯片供电的电源模块；
示教器，所述示教器与运动控制器电连接，包括控制主板，与控制主板电连接的显示器，与控制主板电连接的编码器接口，与控制主板电连接的控制开关以及与控制主板电连接的航空接口；
IO扩展板，所述IO扩展板与运动控制器电连接，包括板体，与板体电连接的多输入接口、多输出接口，以及为板体供电的电源模块。
2.如权利要求1所述的基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，其特征在于，所述运动控制器设置有CAN接口，运动控制器通过CAN接口与IO扩展板电连接。
3.如权利要求1所述的基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，其特征在于，所述运动控制器还设置有RS422接口，运动控制器通过RS422接口与示教器电连接。
4.如权利要求1所述的基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，其特征在于，所述示教器还包括SD卡，所述SD卡与控制主板电连接。
5.如权利要求1所述的基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，其特征在于，所述控制开关包括模式开关、启动开关及停止开关。
6.如权利要求1所述的基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，其特征在于，所述显示器包括分层设置的触摸屏及液晶屏。
7.如权利要求1所述的基于ARM的嵌入式机器臂控制系统，其特征在于，所述IO扩展板包括两路输入模块、两路输出模块、32路输入模块及32路输出模块。
Priority Applications (1)
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2017
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