[實用新型]足球機器人電機運行保護系統

無效

• 申請號: 200620136425.6
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN200987069Y
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 張國良;劉延飛;熊磊;敬斌;陳林鵬;李忠義
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第二炮兵工程學院
• 主分類號: H02H7/085
• 分類號: H02H7/085
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型涉及一種機器人，特別是一種全向移動機器人的電機運行保護系統。適用于全方位自主移動機器人電機驅動保護，屬于足球機器人技術領域。

背景技術

隨著足球機器人比賽的推廣和足球機器人技術的發展，足球機器人的性能日趨完善。在全自主足球機器人競賽中，比賽規則對機器人的大小有嚴格的規定、比賽中允許機器人之間頻繁的沖撞，要求機器人具有很高的靈活性和很強的抗沖擊性，因此在比賽中，足球機器人移動是否準確、對抗時能否承受高強度沖擊，這些問題顯得非常重要。為了機器人更加靈活，現有全自主足球機器人開始采用四全向輪的全方位移動形式進行運動，如今隨著機器人移動速度的提升，甚至今后將以高速、高定位精度同人類同場競技，迫切需要精確、牢固、穩定的驅動裝置來保障運動過程。

在機器人上，直流電機在運行中經常因為過載而出現燒毀現象，既影響正常運行，也增加設計成本，造成損失。電機燒毀除與電機本身質量有一定原因外，一般與電機的長時間過載運行密切相關，如不能及時發現電機的過載運行狀態，又沒有采取適當保護措施，燒毀電機就在所難免了。如在對抗過程中機器人互相碰撞并“頂?！辈粍樱鴻C器人控制中心還不斷要求機器人使勁頂，導致電機由于不能動而過流燒毀，或者在高速跑動中電機不停的轉向會引發電機的共態導通，導致過電流燒毀電機。這些都會使電機負荷加重，引起電機電樞回路電流過大，而燒毀電機或驅動電路。

在機器人中，過電流問題一般采取電阻采樣檢測驅動電機中流過的電流，并通過與闡值進行比較來檢測過電流，當有過電流流過時，通過抑制電流來保護電機等電氣系統。作為現有技術，公知的專利文獻“機器人的過電流防止裝置”200510109150.7所公開的裝置，其中采取電流傳感器獲知電流信息，轉換電壓信號和參考電壓比較后采用小規模數字電路進行邏輯判斷后用一個場效應管通斷電源，防止了過電流問題，不足之處是電路過于復雜，未全面考慮機器人可能出現過電流的其他情況。

除以上專用于足球機器人的電機驅動保護外，還有多種用于機器人的電機保護電路方案，均存在大量使用高級昂貴芯片處理信號、電流驅動能力弱、電機出現控制錯誤或過熱燒毀等現象的保護性設計過少或判斷過于復雜等等不足。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對現有技術中對的不足，提供一種使用普通的微處理器，就可克服電機易燒毀問題的電機運行保護系統。

為此，本實用新型提供了一種足球機器人電機運行保護系統，其中，包括用于輸出控制信號、接收來自過電流保護電路的信號的微處理器，所述微處理器輸出的控制信號至用于將數字信號轉換成H橋控制信號的門陣列邏輯信號轉換單元，所述門陣列邏輯信號轉換單元的輸出連接用于實現電機的啟動、制動、加速和減速的驅動電路，所述驅動電路中的電機的電源回路上設有過電流保護電路，所述過電流保護電路的輸出端接入所述微處理器。

本實用新型克服了常用的消除共態導通電路形式復雜，由于利用了元器件各自延時特點，對元器件的選用非常嚴格的缺陷，本實用新型的驅動電路非常簡單，模塊化設計，利于工業生產和組裝；本實用新型還設計了簡易的過電流保護電路。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型系統邏輯框圖；

圖2為一路電機控制電路框圖。

具體實施方式

圖1為本實用新型系統邏輯框圖。本實用新型中充分考慮各種電機可能的過電流情況，如圖1所示，本實用新型的一種足球機器人電機運行保護系統，包括用于輸出控制信號、接收來自過電流保護電路的信號的微處理器1，微處理器1輸出的控制信號至用于將數字信號轉換成H橋控制信號的門陣列邏輯信號轉換單元2，門陣列邏輯信號轉換單元2的輸出連接用于實現電機的啟動、制動、加速和減速的驅動電路3，驅動電路3中的電機的電源回路上設有過電流保護電路4，過電流保護電路4的輸出端接入微處理器1。

整個驅動系統結構采取了微處理器1給出控制信號，門陣列邏輯(簡稱GAL)信號轉換單元2實現信號的轉換，驅動電路3實現電機的啟動、制動、加速和減速，過電流保護電路4完成對電流檢測并在過電流時切斷電源保護電路，而且在切斷電源時通過信號通知微處理器1已關斷電源，為處理器決策提供信息。當電路過電流消失，過電流保護電路4自動會接通電源繼續驅動電機工作。