CN208654573U - 一种机器人控制系统及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人控制系统及机器人，该机器人控制系统包括：主电路开关用于接收外部设备提供的交流电信号，并在主电路开关闭合时输出交流电信号；交直流转换电路的输入端连接主电路开关，用于将交流电信号转换为直流电信号输出，其中，交直流转换电路包括第一输出端和第二输出端，第一输出端连接主控电路，以向主控电路输出第一检测信号，第二输出端通过主电路开关连接主控电路，以通过主电路开关向主控电路输出第二检测信号；交流继电器连接于主电路开关和交直流转换电路之间，主控电路用于利用第一检测信号和第二检测信号的电平转换顺序，确定机器人控制系统的断电原因，从而可以提高机器人的使用安全性。

Description

一种机器人控制系统及机器人

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其是涉及一种机器人控制系统及机器人。

背景技术

现今，工业机器人电源电网存在电源中断的可能，同时工厂环境下，也有电源断电的风险，比如机器人运行过程中，同一电源网络下某电路短路，使主电路跳闸，排除故障后手动恢复主电路供电，机器人重新上电。

然而，现有的工业机器人控制系统无法区分手动中断和外部电源中断，因此在发生外部意外断电一定周期又恢复的工况下，机器人的表现是停止运行，作为机器人的使用者无法判断机器人处于该状态下的原因，不利于对机器人的维护。

实用新型内容

本申请提供一种机器人控制系统及机器人，能够解决现有技术中无法确定机器人控制系统断电原因的问题。

为了解决上述问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种机器人控制系统，包括主电路开关、交直流转换电路、主控电路和交流继电器，其中：主电路开关，用于接收外部设备提供的交流电信号，并在主电路开关闭合时输出交流电信号；交直流转换电路，连接主电路开关，用于将交流电信号转换为直流电信号输出，其中，交直流转换电路包括第一输出端和第二输出端，第一输出端连接主控电路，以向主控电路输出第一检测信号，第二输出端通过主电路开关连接主控电路，以通过主电路开关向主控电路输出第二检测信号；主控电路用于接收第一检测信号和第二检测信号，以在机器人控制系统断电关机时，利用第一检测信号和第二检测信号的电平转换顺序，确定机器人控制系统的断电原因；交流继电器，包括控制端、第二输入端、第三输出端和第四输出端，控制端连接主电路开关，第二输入端连接交直流转换电路的第一输出端，第三输出端连接主控电路，第四输出端连接交直流转换电路的输入端。

为了解决上述问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种机器人，包括如上所述的机器人控制系统。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的部分实施例中，主控电路接收第一检测信号和第二检测信号，其中，第一检测信号不经过主电路开关，第二检测信号经过主电路开关，从而使得第一检测信号和第二检测信号的电平转换顺序在主电路开关断开和外部意外断电时不同，由此可以通过第一检测信号和第二检测信号的电平转换顺序，在机器人控制系统断电关机时，确定机器人控制系统的断电原因，进而使得机器人控制系统或机器人的使用者获知该机器人的断电原因，以便有针对性地进行处理或维护，提高机器人的使用安全性。

附图说明

图1是本申请机器人控制系统第一实施例的结构示意图；

图2是图1所示机器人控制系统中主电路开关断开和外部意外断电两种情况下第一检测信号和第二检测信号的电平转换示意图；

图3是本申请机器人控制系统第二实施例的结构示意图；

图4是图3所示机器人控制系统中主电路开关断开和外部意外断电两种情况下第一检测信号和第二检测信号的电平转换示意图；

图5是本申请机器人控制系统第三实施例的结构示意图；

图6是图5所示机器人控制系统中主电路开关断开和外部意外断电两种情况下第一检测信号和第二检测信号的电平转换示意图；

图7是本申请机器人一实施例的结构示意图。

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做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。

如图1所示，本申请机器人控制系统10第一实施例包括：

主电路开关101，用于接收外部设备提供的交流电信号，并在主电路开关101闭合时输出交流电信号；

其中，主电路开关101可以是单刀多掷开关，也可以是多刀多掷开关，只要在手动关闭该主电路开关101时，该主电路开关101上连接的线路可以同时断开即可，具体开关类型可以视实际电路连接需求而定，此处不做具体限定。外部设备(图未示)提供的交流电信号可以是220VAC交流电，也可以是110VAC等，主要视实际电网供电标准而定。

交直流转换电路102，该交直流转换电路102的输入端I连接主电路开关101，用于将交流电信号转换为直流电信号输出，其中，交直流转换电路102包括第一输出端A1和第二输出端A2，第一输出端A1连接主控电路103，且不经过主电路开关101，以向主控电路103输出第一检测信号Power_In，第二输出端A2通过主电路开关101连接主控电路103，以通过主电路开关101向主控电路103输出第二检测信号Manul_off。

具体地，如图1所示，在一个应用例中，该交直流转换电路102输入端I接收到经过该主电路开关101的220VAC交流电后，该交直流转换电路102将该220VAC交流电转换为24VDC直流电信号，传输给主控电路103。其中，该交直流转换电路102的第一输出端A1输出的第一检测信号Power_In直接输入到主控电路103，该交直流转换电路102的第二输出端A2输出的24VDC直流电信号需要经过主电路开关101之后，形成第二检测信号Manul_off，才输入到主控电路103。当然，在其他应用例中，该交直流转换电路102输出的直流电信号也可以视具体需求转换为10VDC、50VDC等，此处不做具体限定。

主控电路103用于接收第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off，以在机器人控制系统10断电关机时，利用第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off的电平转换顺序，确定机器人控制系统10的断电原因。

具体地，结合图2所示，在上述应用例中，该主控电路103可以第预设检测时间周期性地检测该第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off，例如以10ms为周期轮询检测，判断该第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off的电平转换顺序，当该主电路开关101断开时，由于该第二检测信号Manul_off是经过该主电路开关101后输入到主控电路103，则该第二检测信号Manul_off会从瞬间高电平转换为低电平，例如图2中所示在虚线位置从高电平转换为低电平，而该第一检测信号Power_In由于不经过该主电路开关101，且该交直流转换电路102内部有较大电容，电容具有存电功能，而电容放电需要一段时间，因此，在输入到该交直流转换电路102的220VAC交流电降低至0V后，该交直流转换电路102输出的24VDC直流电能维持200ms以上(通常小于1秒，即200～1000ms)才从高电平跌落至低电平。因此，当发生第二检测信号Manul_off先从高电平转换为低电平，且经过第一预设时间(200～1000ms)后，第一检测信号Power_In才从高电平转换为低电平时，主控电路103确定机器人控制系统10的断电原因是主电路开关断开，即正常关机。

继续参阅图1和图2，在上述应用例中，当由于外部意外断电导致的电源中断时，该主电路开关101是保持闭合状态的，则从交直流转换电路102输出的24VDC直流电均能够输入到该主控电路103，此时，同样由于交直流转换电路102内部较大电容的存电功能，使得第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off均能够维持200ms以上(通常小于1秒，即200～1000ms)才从高电平跌落至低电平。因此，在第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off同时从高电平转换为低电平时，主控电路103确定机器人控制系统10的断电原因是外部意外断电。

本应用例中，该主控电路103周期性轮询检测第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off的预设检测时间可以综合考虑检测效率和耗电，选择合适的时间周期，此处不做具体限定。其中，可选地，主控电路103还可以将每次检测得出的断电原因记录到日志文件中，从而方便用户查询该机器人的断电原因。另外该主控电路103还可以在所述机器人控制系统开机时，在日志信息中显示该断电原因，从而使得用户更直观地得知该机器人的断电原因，便于用户进行处理和维护。

综上，在本实施例中，由于第一检测信号不经过主电路开关，第二检测信号经过主电路开关，从而使得第一检测信号和第二检测信号的电平转换顺序在主电路开关断开和外部意外断电时不同，由此主控电路可以通过第一检测信号和第二检测信号的电平转换顺序，在机器人控制系统断电关机时，确定机器人控制系统的断电原因，进而使得机器人控制系统或机器人的使用者获知该机器人的断电原因，以便有针对性地进行处理或维护，提高机器人的使用安全性。

在其他实施例中，该机器人控制系统还可以包括交流继电器等继电装置。

具体如图3所示，本申请机器人控制系统20第二实施例包括：主电路开关101、交直流转换电路102、主控电路103和延时开关装置104。结合图1和图3所示，本实施例的机器人控制系统20与本申请机器人控制系统10第一实施例的结构类似，类似的结构此处不再赘述，不同之处在于，本实施例的机器人控制系统20进一步包括：延时开关装置104，该延时开关装置104分别与主控电路103和交直流转换电路102的第一输出端A1连接，第一输出端A1输出的直流电信号作为第一检测信号通过该延时开关装置104向主控电路103输出。

其中，该延时开关装置104可以根据实际需求采用具体元件，例如交流继电器或直流继电器等，具体延时时间根据具体元件设置，此处不做具体限定。本实施例中以直流继电器为例进行说明。

具体地，如图3所示，在一个应用例中，该直流继电器104可以是一个24V直流继电器，即该直流继电器采用24V直流电源控制，如图3中的交直流转换电路10输出的24V直流电。当然，在其他实施例中，该直流继电器104也可以采用其他外部直流电源控制，此处不做具体限定。其中，该直流继电器104包括第一控制端C1、第一端D1和第二端D2，该第一控制端C1连接交直流转换电路102的第一输出端A1，该第一端D1也连接交直流转换电路102的第一输出端A1，该第二端D2连接主控电路103。

本实施例中，主控电路103同样可以根据第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off的电平转换顺序，确定机器人控制系统20的断电原因。但由于在主控电路103和交直流转换电路102的第一输出端A1之间连接有直流继电器104，该直流继电器104中存在线圈，该线圈断电后需要一定的反应时间，主控电路103和交直流转换电路102的第一输出端A1之间的线路才会被断开，因此，第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off的电平转换顺序与图2中的信号时序图不同。其中，该线圈断电后的反应时间具体根据线圈的匝数等因素确定，通常为10～100ms，本实施例中以10～80ms为例进行说明。

具体请结合图3和图4所示，在一个应用例中，该直流继电器104采用经过交直流转换电路102的24V直流电作为控制电源，主控电路103周期性地检测第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off，在主电路开关101断开时，由于该第二检测信号Manul_off是经过该主电路开关101后输入到主控电路103，则该第二检测信号Manul_off会瞬间从高电平转换为低电平，例如图4中所示在虚线位置从高电平转换为低电平，而该第一检测信号Power_In由于不经过该主电路开关101，但是经过交直流转换电路102和直流继电器104，该交直流转换电路102内部较大电容具有存电功能，使得A1端输出的直流电能够维持200ms以上(通常小于1秒，即200～1000ms)才从高电平跌落至低电平，同时该直流继电器104中存在线圈，该线圈断电后的反应时间是10～80ms，因此，在输入到该直流继电器104的24VDC直流电降低至0V后，该直流继电器104还需要反应10～80ms才会断开交直流转换电路102和主控电路103之间的线路，因此，综合交直流转换电路102和直流继电器104的反应时间，在该第二检测信号Manul_off从高电平转换为低电平，且经过210ms以上(210～1080ms)的时间后，该第一检测信号Power_In才从高电平跌落至低电平。因此，当发生第二检测信号Manul_off从高电平转换为低电平，且经过第一预设时间(210～1080ms)后，该第一检测信号Power_In从高电平转换为低电平时，主控电路103确定机器人控制系统20的断电原因是主电路开关101断开。

继续参阅图3和图4，在上述应用例中，当由于外部意外断电导致的电源中断时，该主电路开关101是保持闭合状态的，则从交直流转换电路102输出的24VDC直流电均能够输入到该主控电路103，此时，由于交直流转换电路102内部较大电容的存电功能，使得第二检测信号Manul_off能够维持200ms以上(通常小于1秒，即200～1000ms)才从高电平跌落至低电平，而由于输入到该直流继电器104的24VDC直流电降低至0V后，该直流继电器104需要反应10～80ms才会断开交直流转换电路102和主控电路103之间的线路，即在第二检测信号Manul_off跌落到低电平后，第一检测信号Power_In还需要经过10～80ms才会从高电平跌落至低电平。因此，第二检测信号Manul_off首先从高电平跌落至低电平，且经过10～80ms后，第一检测信号Power_In才会高电平跌落至低电平，即当发生第二检测信号Manul_off从高电平转换为低电平，且经过第二预设时间(10～80ms)后，第一检测信号Power_In从高电平转换为低电平时，主控电路103确定机器人控制系统20的断电原因是外部意外断电。

在其他应用例中，该直流继电器104也可以是36V的直流继电器等，具体可以根据该交直流转换电路的输出电压而定，此处不做具体限定。

如图5所示，本申请机器人控制系统30第三实施例与本申请机器人控制系统20第二实施例的结构类似，不同之处在于，本实施例中，该延时开关装置采用交流继电器105，该交流继电器105包括控制端C2、第二输入端B1、第三输出端B2和第四输出端B3，控制端C2连接主电路开关101，第二输入端B1连接交直流转换电路102的第一输出端A1，第三输出端B2连接主控电路103，第四输出端B3连接交直流转换电路102的输入端I。

本实施例中，主控电路103同样可以根据第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off的电平转换顺序，确定机器人控制系统30的断电原因过程。

具体地，结合图5和图6所示，在一个应用例中，该交流继电器105采用经过主电路开关101的220V交流电作为控制电源，主控电路103周期性地检测第一检测信号Power_In和第二检测信号Manul_off，在主电路开关101断开时，由于该第二检测信号Manul_off是经过该主电路开关101后输入到主控电路103，则该第二检测信号Manul_off会瞬间从高电平转换为低电平，例如图6中所示在虚线位置从高电平转换为低电平，而该第一检测信号Power_In由于不经过该主电路开关101，但是经过交流继电器105，该交流继电器105中存在线圈，该线圈断电后的反应时间是10～80ms，因此，在输入到该交流继电器105的220VAC交流电降低至0V后，该交流继电器105还需要反应10～80ms才会断开交直流转换电路102和主控电路103之间的线路，即该第一检测信号Power_In还需要10～80ms才会从高电平跌落至低电平。因此，当发生第二检测信号Manul_off从高电平转换为低电平，且经过第一预设时间(10～80ms)后，该第一检测信号Power_In从高电平转换为低电平时，主控电路103确定机器人控制系统20的断电原因是主电路开关101断开。

继续参阅图5和图6，在上述应用例中，当由于外部意外断电导致的电源中断时，该主电路开关101是保持闭合状态的，则从交直流转换电路102第二输出端A2输出的24VDC直流电能够输入到该主控电路103，此时，由于交直流转换电路102内部较大电容的存电功能，使得第二检测信号Manul_off能够维持200ms以上(通常小于1秒，即200～1000ms)才从高电平跌落至低电平，而由于输入到该交流继电器105的220VAC交流电降低至0V后，该交流继电器105需要反应10～80ms才会断开交直流转换电路102和主控电路103之间的线路，即第一检测信号Power_In在外部意外断电后，需要经过10～80ms后才会从高电平跌落至低电平。因此，第一检测信号Power_In首先从高电平跌落至低电平，第二检测信号Manul_off则在第一检测信号Power_In跌落到低电平后的至少120ms(120～990ms)后，才会高电平跌落至低电平，即当发生第一检测信号Power_In从高电平转换为低电平，且经过第三预设时间(120～990ms)后，第二检测信号Manul_off从高电平转换为低电平时，主控电路103确定机器人控制系统20的断电原因是外部意外断电。

如图7所示，本申请机器人80一实施例包括：机器人控制系统801，其中，该机器人控制系统801可以参考本申请机器人控制系统第一至第三任一个实施例的结构，此处不再重复。

在其他实施例中，该机器人80还可以包括显示装置，输入输出装置等其他部件，此处不做具体限定。

本实施例中，由于第一检测信号不经过主电路开关，第二检测信号经过主电路开关，从而使得第一检测信号和第二检测信号的电平转换顺序在主电路开关断开和外部意外断电时不同，由此机器人利用机器人控制系统的主控电路可以通过第一检测信号和第二检测信号的电平转换顺序，在机器人断电关机时，确定机器人的断电原因，进而使得机器人的使用者获知该机器人的断电原因，以便有针对性地进行处理或维护，提高机器人的使用安全性。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人控制系统，其特征在于，包括主电路开关、交直流转换电路、主控电路和交流继电器，其中：

所述主电路开关，用于接收外部设备提供的交流电信号，并在所述主电路开关闭合时输出所述交流电信号；

所述交直流转换电路的输入端连接所述主电路开关，用于将所述交流电信号转换为直流电信号输出，其中，所述交直流转换电路包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端连接主控电路，以向所述主控电路输出第一检测信号，所述第二输出端通过所述主电路开关连接所述主控电路，以通过所述主电路开关向所述主控电路输出第二检测信号；

所述主控电路用于接收所述第一检测信号和所述第二检测信号，以在所述机器人控制系统断电关机时，利用所述第一检测信号和所述第二检测信号的电平转换顺序，确定所述机器人控制系统的断电原因；

所述交流继电器，包括控制端、第二输入端、第三输出端和第四输出端，所述控制端连接所述主电路开关，所述第二输入端连接所述交直流转换电路的所述第一输出端，所述第三输出端连接所述主控电路，所述第四输出端连接所述交直流转换电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控电路具体用于：

当发生所述第二检测信号从高电平转换为低电平，且经过第一预设时间后，所述第一检测信号从高电平转换为低电平时，所述主控电路确定所述机器人控制系统的断电原因是所述主电路开关断开。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控电路具体用于：

当发生所述第一检测信号从高电平转换为低电平，且经过第四预设时间后，所述第二检测信号从高电平转换为低电平时，所述主控电路确定所述机器人控制系统的断电原因是外部意外断电。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一预设时间的取值范围为10～80毫秒。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第四预设时间的取值范围为120～990毫秒。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控电路进一步用于以预设检测时间周期性检测所述第一检测信号和所述第二检测信号的电平转换顺序，以确定所述机器人控制系统的断电原因。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预设检测时间为10毫秒。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控电路进一步用于在所述机器人控制系统断电关机时，将所述断电原因记录到日志文件中。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述主控电路还用于在所述机器人控制系统开机时，在日志信息中显示所述断电原因。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的机器人控制系统。