CN209560297U - 一种基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统，包括采集端、数据交换端、信号处理端和界面显示端，所述采集端包括外壳、显示屏、霍尔遥杆、霍尔遥杆带按键和防水按键，数据交换端分别与采集端和信号处理端电性连接，信号处理端与界面显示端电性连接。本产品采用一体化设计方式，将控制端和显示端完全融为一体，提高操控者操控精度；本产品提高了系统的可靠性的同时实现功能的最大化；本产品采用互交式设计方式，将实物遥杆按键和虚拟遥杆按键一一对应布局，实现系统双冗余操控，便于操控者快速上手操作，同时极大提高系统的稳定性，采样了多视图窗口切换方式，使得单一遥杆、按键得到重复使用，极大的降低了系统的生产成本。

Description

一种基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统

技术领域

本实用新型涉及控制器领域，具体是一种基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统。

背景技术

随着科技的发展、收入的增加和工业发展的需要，越来越多的自动化装置在人们的工作、学习和生产中出现，机器人就是其中一个典型代表。机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

人们一般都是通过手持控制器对机器人进行操控，目前市面上的手持控制器普遍存在体积大、重量厚、操控复杂和功能单一的问题，且完全依赖物理遥杆、按键等实物载体进行操控，当物理按键损坏或者失效时，控制器完全丧失其功能，必须重新更换，这就为人们的使用带来了不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统，包括采集端、数据交换端、信号处理端和界面显示端，所述采集端包括外壳、显示屏、霍尔遥杆、霍尔遥杆带按键和防水按键，所述霍尔遥杆包括第一霍尔遥杆和第二霍尔遥杆，显示屏、霍尔遥杆、霍尔遥杆带按键和防水按键均安装在外壳上，第一霍尔遥杆和第二霍尔遥杆分别位于显示屏的两侧并且第一霍尔遥杆和第二霍尔遥杆对称设置，霍尔遥杆带按键和防水按键均安装在显示屏周边，外壳上还设置有通用接口和弹针式接口，外壳内设置有微型处理器、信号采集板和虚拟按键部件，虚拟按键部件与霍尔遥杆带按键配合使用，信号采集板分别与霍尔遥杆和防水按键相连，数据交换端包括数据转换部件和数据收发部件，数据交换端分别与采集端和信号处理端电性连接，信号处理端与界面显示端电性连接。

作为本实用新型进一步的方案：第一霍尔遥杆和第二霍尔遥杆均采用高精度遥杆，防水按键包括第一防水按键、第二防水按键和第三防水按键。

作为本实用新型进一步的方案：通用接口包括但不限于RS485、RS232、TTL和USB接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本产品采用一体化设计方式，将控制端和显示端完全融为一体，提高操控者操控精度；选用高精度霍尔遥杆，解决了常规遥杆因使用时间过而引起久磨损导致精度不足和防水的问题；本产品按照人体工程学对控制器的遥杆、按键进行全新布局，完全符合人体操作习惯，从而极大的提高了操控者在作业时的舒适度和工作效率，采用全新的界面和结构设计方式，同等体积之下提高了系统的可靠性的同时实现功能的最大化；本产品采用互交式设计方式，将实物遥杆按键和虚拟遥杆按键一一对应布局，实现系统双冗余操控，便于操控者快速上手操作，同时极大提高系统的稳定性，采样了多视图窗口切换方式，使得单一遥杆、按键得到重复使用，极大的降低了系统的生产成本；本产品采用通用接口，便于产品的升级和扩展。

附图说明

图1为基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统中采集端的结构示意图。

图2为基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统的工作原理示意图。

其中：1-通用接口，2-弹针式接口，3-外壳，4-显示屏，5-第一霍尔遥杆，6-霍尔遥杆带按键，7-第一防水按键，8-第二霍尔遥杆，9-第二防水按键，10-第三防水按键，11-虚拟按键部件。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统，包括采集端、数据交换端、信号处理端和界面显示端，所述采集端包括外壳3、显示屏4、霍尔遥杆、霍尔遥杆带按键6和防水按键，所述霍尔遥杆包括第一霍尔遥杆5和第二霍尔遥杆8，显示屏4、霍尔遥杆、霍尔遥杆带按键6和防水按键均安装在外壳3上，第一霍尔遥杆5和第二霍尔遥杆8分别位于显示屏4的两侧并且第一霍尔遥杆5和第二霍尔遥杆8对称设置，霍尔遥杆带按键6和防水按键均安装在显示屏4周边，外壳3上还设置有通用接口1和弹针式接口2，外壳3内设置有微型处理器、信号采集板和虚拟按键部件11，虚拟按键部件11与霍尔遥杆带按键6配合使用，信号采集板分别与霍尔遥杆和防水按键相连，数据交换端包括数据转换部件和数据收发部件，数据交换端分别与采集端和信号处理端电性连接，信号处理端与界面显示端电性连接。第一霍尔遥杆5和第二霍尔遥杆8均采用高精度遥杆，解决了常规遥杆因使用时间过而引起久磨损导致的精度不足和防水的问题，防水按键包括第一防水按键7、第二防水按键9和第三防水按键10。通用接口1包括但不限于RS485、RS232、TTL和USB接口。

本实用新型的工作原理是：本产品采用嵌入固定方案，将显示端和控制端通过背部螺丝实现完全一体固定，然后通过底部的端口进行数据交互和设备供电，底部端口使用排线和弹针连接到控制器背部的控制板上。遥杆和按键的布局上，从实际操控者使用习惯和操控的方式上，创造性的提出了背部按键和正面遥杆相结合模式，使得当操作者在手持控制器的时候，很方便的进行背部按键的操作，同时兼顾正面遥杆和按键，极大缩短实际使用过程时间。本产品在软硬件上实现双冗余度控制，将硬件上遥杆、按键的实际状态通过数据的交互，实时显示在显示屏4对应的虚拟的界面上，使操控者能直观的感受到当前操作状态，同时操控者可以独立通过直接触摸虚拟界面对应的遥杆和按键实现对被控机器的操控，实现双系统独立工作，避免了因硬件失效而引起控制器无法工作的状况，而硬件的加入又保证了完全虚拟触控操作带来的误操作，使得系统具有高可靠性和高稳定性，从而可以适应不同的工作环境条件。本产品通过全新的多视图窗口切换方式，通过按键或者触控，直接快速的切换不同操作模式，实现一杆复用和一键复用，将器件的功能做到最大化和最优化，保证功能的同时，进一步缩减了控制器体积和生产的成本，使得设备在携带和使用时具有极大的的便携性和灵活性。本产品设置有通用接口1和弹针式接口2，适应市面上大部分主流产品的通讯方式，可以输出RS485、RS232、TTL、USB等主流的串口通讯方式，从而使得设备具有优良的扩展和升级能力。

信号采集板依次采集霍尔遥杆和防水按键的实时状态，当检测到霍尔遥杆和按键状态发生变化时，立即将采集到的数据发送给数据交换端。数据交换端主要由数据转换部分和数据收发部分组成，数据转换部分将数据收发部分接收到的数据转换后，再由数据收发部分发出，传递给信号处理端部分信号处理端负责处理由数据收发部分来的数据，并实时处理采集到的数据，将数据发送给界面显示端。最后通过界面显示端实时的显示信号处理端处理后的数据，从而实现了系统软硬件实时互交显示，同时，通过对显示屏4的触控操作，也可以实时得到虚拟遥杆、按键的数据，实现系统的双冗余度控制。

需要特别说明的是，本申请中通用接口1为现有技术的应用，霍尔遥杆、虚拟按键部件11、信号采集板为本申请的创新点，其有效解决了遥杆长期使用引起的磨损导致精度不足、控制器稳定性和可靠性不足以及控制器扩展和升级困难的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统，其特征在于，包括采集端、数据交换端、信号处理端和界面显示端，所述采集端包括外壳、显示屏、霍尔遥杆、霍尔遥杆带按键和防水按键，所述霍尔遥杆包括第一霍尔遥杆和第二霍尔遥杆，显示屏、霍尔遥杆、霍尔遥杆带按键和防水按键均安装在外壳上，第一霍尔遥杆和第二霍尔遥杆分别位于显示屏的两侧并且第一霍尔遥杆和第二霍尔遥杆对称设置，霍尔遥杆带按键和防水按键均安装在显示屏周边，外壳上还设置有通用接口和弹针式接口，外壳内设置有微型处理器、信号采集板和虚拟按键部件，虚拟按键部件与霍尔遥杆带按键配合使用，信号采集板分别与霍尔遥杆和防水按键相连，数据交换端包括数据转换部件和数据收发部件，数据交换端分别与采集端和信号处理端电性连接，信号处理端与界面显示端电性连接。

2.根据权利要求1所述的基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统，其特征在于，所述第一霍尔遥杆和第二霍尔遥杆均采用高精度遥杆，防水按键包括第一防水按键、第二防水按键和第三防水按键。

3.根据权利要求1所述的基于摇杆与液晶屏的双冗余控制器系统，其特征在于，所述通用接口包括但不限于RS485、RS232、TTL和USB接口。