CN213240853U - 一种水下机器人电气性能检验设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水下机器人电气性能检验设备，该检验设备由工控机、主板、驱动电机、DC24V电源板、高度计、温压传感器、电子罗盘、机械手、云台、声呐、DC12V电源板和DC5V电源板组成。主板由单片机、RS‑485收发器、CAN收发器、I2C总线接口芯片、RSM232接口芯片和RJ45网络接口组成；单片机分别与RS‑485自动收发器、CAN收发器、I2C总线接口芯片、RSM232接口芯片以及RJ45网络接口相连接；工控机通过以太网与主板的RJ45网络接口相连；主板通过CAN收发器与驱动电机相连接；主板通过RS‑485自动收发器与电子罗盘、机械手和云台连接；高度计通过RSM232接口芯片与主板相连接；温压传感器通过I2C总线接口芯片与主板相连接；云台和声呐通过以太网通讯与工控机相连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人性能检验领域，具体说是一种水下机器人电气性能检验设备。
背景技术
执行水下打捞、搜救等任务时，由于受视线、水下暗流、温度、压力等因素和复杂环境影响，大大增加了抢险救援人员的救援难度。利用水下机器人代替救援人员进行水下现场侦察、救援，可有效解决救援人员面临的人身安全、信息采集不足等问题。借助水下机器人可以使救援人员远离事故现场，大幅度降低危险系数。为了使水下机器人在各种复杂环境中都能可靠工作，不出故障，在生产制造过程中，需要对水下机器人的驱动电机、高度计、温压传感器、电子罗盘、机械手、云台及声呐等器件进行参数测试和性能试验，以确保各部件正常工作。目前，在水下机器人器件的测试过程中，由于不同器件有不同性能要求，需用到不同的检验设备和仪器，这样不仅增大了检验工作的复杂性，而且降低了检验过程中的安全性和工作效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水下机器人电气性能检验设备，该检验设备集电机测试、高度计测试、温压传感器测试、电子罗盘测试、机械手测试、云台测试及声呐测试等功能为一体，提高了水下机器人相关器件的检验效率和质量稳定性。
本实用新型采用的技术方案是：一种水下机器人电气性能检验设备，该检验设备由工控机（1）、主板（2）、驱动电机（3）、DC24V电源板（4）、高度计（5）、温压传感器（6）、电子罗盘（7）、机械手（8）、云台（9）、声呐（10）、DC12V电源板（11）及DC5V电源板（12）组成。主板（2）是该检验设备的核心，由STM32F107VB单片机、RS-485 高速隔离单路自动收发器、高浪涌防护隔离CAN收发器、I2C总线接口芯片、RSM232接口芯片和RJ45网络接口组成。所述RS-485高速隔离单路自动收发器采用RSM3485PHT芯片，高浪涌防护隔离CAN收发器采用CTM1051AHP芯片，I2C总线接口芯片采用SC16IS740芯片；STM32F107VB单片机分别与RS-485高速隔离单路自动收发器、高浪涌防护隔离CAN收发器、I2C总线接口芯片、RSM232接口芯片以及RJ45网络接口相连接。AC220V供电电源分别与工控机（1）、驱动电机（3）、DC24V电源板（4）、DC12V电源板（11）及DC5V电源板（12）相连，为其提供工作电源；工控机（1）通过以太网与主板（2）相连接；主板（2）通过高浪涌防护隔离CAN收发器CTM1051AHP芯片与驱动电机（3）相连接；主板（2）通过RS-485高速隔离单路自动收发器RSM3485PHT芯片与机械手（8）和云台（9）相连接；DC24V电源板（4）分别与主板（2）、机械手（8）及云台（9）相连，为其提供DC24V工作电源；高度计（5）通过RS232接口芯片与主板（2）相连接；温压传感器（6）通过I2C总线接口芯片SC16IS740与主板（2）相连接；电子罗盘（7）通过RS-485高速隔离单路自动收发器RSM3485PHT芯片与主板（2）相连接；云台（9）通过以太网通讯与工控机（1）相连接；声呐（10）通过以太网通讯与工控机（1）相连接；DC12V电源板（11）分别与高度计（5）、温压传感器（6）及声呐（10）相连接，为其提供DC12V工作电源；DC5V电源板（12）与电子罗盘（7）相连接，为其提供DC5V工作电源。
本实用新型的有益效果是：该检验设备可同时检测电机、高度计、温压传感器、电子罗盘、机械手、云台及声呐性能。水下机器人电气性能检验设备中各部分通过以太网、RS-485、RS232、CAN及I2C通讯相连接，各种测试结果通过以太网通讯传送给工控机，工控机将各测试数据通过软件运算分析得出测试结果。该检验设备具有测试安全可靠、操作简单、数据同步、测试效率高等特点。
附图说明
图1为水下机器人电气性能检验设备组成结构示意图。
图2为主板连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详述本实用新型。
如图1、图2所示，一种水下机器人电气性能检验设备，该检验设备由工控机（1）、主板（2）、驱动电机（3）、DC24V电源板（4）、高度计（5）、温压传感器（6）、电子罗盘（7）、机械手（8）、云台（9）、声呐（10）、DC12V电源板（11）及DC5V电源板（12）组成。所述主板（2）由STM32F107VB单片机、RS-485 高速隔离单路自动收发器、高浪涌防护隔离CAN收发器、I2C总线接口芯片、RSM232接口芯片和RJ45网络接口组成。所述RS-485 高速隔离单路自动收发器采用RSM3485PHT芯片，高浪涌防护隔离CAN收发器采用CTM1051AHP芯片，I2C总线接口芯片采用SC16IS740芯片。STM32F107VB单片机分别与RS-485 高速隔离单路自动收发器、高浪涌防护隔离CAN收发器、I2C总线接口芯片、RSM232接口芯片以及RJ45网络接口相连接。
本实用新型连接方式如下：AC220V供电电源分别与工控机（1）、驱动电机（3）、DC24V电源板（4）、DC12V电源板（11）及DC5V电源板（12）相连，为其提供工作电源；工控机（1）通过以太网与主板（2）的RJ45网络接口相连；主板（2）通过高浪涌防护隔离CAN收发器CTM1051AHP芯片与驱动电机（3）相连接；主板（2）通过RS-485 高速隔离单路自动收发器RSM3485PHT芯片与机械手（8）和云台（9）相连接；DC24V电源板（4）分别与主板（2）、机械手（8）及云台（9）相连，为其提供DC24V工作电源；高度计（5）通过RSM232接口芯片与主板（2）相连接；温压传感器（6）通过I2C总线接口芯片SC16IS740与主板（2）相连接；电子罗盘（7）通过RS-485 高速隔离单路自动收发器RSM3485PHT芯片与主板（2）相连接；云台（9）通过以太网通讯与工控机（1）相连接；声呐（10）通过以太网通讯与工控机（1）相连接；DC12V电源板（11）分别与高度计（5）、温压传感器（6）及声呐（10）相连接，为其提供DC12V工作电源；DC5V电源板（12）与电子罗盘（7）相连接，为其提供DC5V工作电源。
本实用新型的工作流程是：AC220V供电电源分别与工控机（1）、驱动电机（3）、DC24V电源板（4）、DC12V电源板（11）及DC5V电源板（12）电源线相连，为其提供工作电源；DC12V电源板（11）分别与高度计（5）、温压传感器（6）及声呐（10）相连接，为其提供DC12V工作电源；DC5V电源板（12）与电子罗盘（7）相连接，为其提供DC5V工作电源；打开工控机（1）中的机器人运行软件，在界面中点击前进或后退指令，工控机（1）通过以太网通讯将指令传送给主板（2），主板（2）收到指令后通过CAN通讯将指令传送给驱动电机（3），此时观察驱动电机（3）的转动方向是否与指令一致，工控机（1）收到主板（2）采集到的电机数据通过软件运算后在界面中显示并得出测试结果；将高度计（5）放入固定深度的水中，高度计（5）通过RS232通讯将数据传送给主板（2），主板（2）通过以太网通讯将数据传送给工控机（1），工控机（1）将数据运算后在界面中显示并得出测试结果；将温压传感器（6）放置室温环境中，温压传感器（6）通过I2C通讯将数据传送给主板（2），主板（2）通过以太网通讯将数据传送给工控机（1），工控机（1）将数据运算后在界面中显示并得出测试结果；调整电子罗盘（7）的位置，电子罗盘（7）通过RS-485通讯将数据传送给主板（2），主板（2）通过以太网通讯将数据传送给工控机（1），工控机（1）将数据运算后在界面中显示并得出测试结果；在界面中点击机械手（8）的动作指令，工控机（1）通过以太网通讯将指令传送给主板（2），主板（2）收到指令后通过RS-485通讯将指令传送给机械手（8），此时观察机械手（8）的动作状态是否与指令一致；在界面中点击云台（9）的动作指令，工控机（1）通过以太网通讯将指令传送给主板（2），主板（2）收到指令后通过RS-485通讯将指令传送给云台（9），观察云台（9）的动作状态是否与指令一致，云台（9）通过以太网通讯向工控机（1）传送视频信号，工控机（1）通过软件将视频在界面中显示；声呐（10）通过以太网通讯将数据传送给工控机（1），工控机（1）将数据运算后在界面中显示并得出测试结果；所有测试数据通过软件运算后自动保存。
该实用新型具有测试安全可靠、操作简单、数据同步、测试效率高等特点。
Claims (1)
1.一种水下机器人电气性能检验设备，其特征在于：该检验设备由工控机（1）、主板（2）、驱动电机（3）、DC24V电源板（4）、高度计（5）、温压传感器（6）、电子罗盘（7）、机械手（8）、云台（9）、声呐（10）、DC12V电源板（11）及DC5V电源板（12）组成；所述主板（2）由STM32F107VB单片机、RS-485 高速隔离单路自动收发器、高浪涌防护隔离CAN收发器、I2C总线接口芯片、RSM232接口芯片和RJ45网络接口组成；所述RS-485 高速隔离单路自动收发器采用RSM3485PHT芯片，高浪涌防护隔离CAN收发器采用CTM1051AHP芯片，I2C总线接口芯片采用SC16IS740芯片；STM32F107VB单片机分别与RS-485 高速隔离单路自动收发器、高浪涌防护隔离CAN收发器、I2C总线接口芯片、RSM232接口芯片以及RJ45网络接口相连接；AC220V供电电源分别与工控机（1）、驱动电机（3）、DC24V电源板（4）、DC12V电源板（11）及DC5V电源板（12）相连，工控机（1）通过以太网与主板（2）的RJ45网络接口相连；主板（2）通过高浪涌防护隔离CAN收发器CTM1051AHP芯片与驱动电机（3）相连接；主板（2）通过RS-485 高速隔离单路自动收发器RSM3485PHT芯片与机械手（8）和云台（9）相连接；DC24V电源板（4）分别与主板（2）、机械手（8）及云台（9）相连；高度计（5）通过RSM232接口芯片与主板（2）相连接；温压传感器（6）通过I2C总线接口芯片SC16IS740与主板（2）相连接；电子罗盘（7）通过RS-485 高速隔离单路自动收发器RSM3485PHT芯片与主板（2）相连接；云台（9）通过以太网通讯与工控机（1）相连接；声呐（10）通过以太网通讯与工控机（1）相连接；DC12V电源板（11）分别与高度计（5）、温压传感器（6）及声呐（10）相连接，DC5V电源板（12）与电子罗盘（7）相连接，为其提供DC5V工作电源。
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2020
- 2020-08-29 CN CN202021843605.4U patent/CN213240853U/zh active Active
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