[實用新型]一種具有人機界面的多舵機機器手控制系統

有效

• 申請號: 201120084107.0
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN202053255U
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 楊繼全;宋立博;夏俊
• 申請（專利權）人: 南京敦超機電科技有限公司
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種具有人機界面的多舵機機器手控制系統，其特征在于，包括：電源電路，單片機電路，所述單片機電路分別連接初始位置檢測電路、主電流控制電路、舵機PWM控制電路、HMI接口電路及電流檢測電路；其中主電流控制電路連接舵機PWM控制電路，舵機PWM控制電路連接電流檢測電路；

所述初始位置檢測電路檢測最底端舵機和機器手關節的初始位置；

所述人機界面經HMI接口電路發送相應的舵機位置信號至單片機電路；所述單片機電路發送通路信號至主電流控制電路，并根據通信協議發送PWM信號至相應的舵機PWM控制電路，實現舵機和機械手的位置控制；

所述電流檢測電路對舵機電流進行I/V轉換和放大后饋入單片機電路，經A/D轉換后輸入舵機PWM控制電路和主電流控制電路；在電流超過舵機的額定電流時，單片機電路發送斷路信號至主電流控制電路，關閉主電流電路和相應舵機的PWM信號以實現機械手的過流保護，同時在人機界面HMI顯示報警信息。

2.根據權利要求1所述的一種具有人機界面的多舵機機器手控制系統，其特征在于，所述單片機電路包括單片機芯片U2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、電阻R1、電阻R2、電感L1、按鍵開關SW1、發光管LED2、電阻R23、電容C16、電容C22、續流二極管D8及按鍵開關SW3；

單片機芯片U2的引腳VCC端并聯后接電源VCC，并分別經電容C3及電容C4去耦至地；單片機芯片U2的引腳GND端并聯后接地GND；單片機芯片U2的引腳PB0/ICP端經電阻R2、發光管LED2后接電源VCC；單片機芯片U2的引腳AVEF端經電容C5接地；單片機芯片U2的引腳AVCC端經電感L1上拉至VCC并經電容C6去耦至地；單片機芯片U2的引腳ADC6端經引出線與電流檢測電路相連，用于流經主電流控制回路及舵機的電流檢測；單片機芯片U2的引腳PC0/ADC0端、引腳PC1/ADC1端、引腳PC2/ADC2端、引腳PC3/ADC3端、引腳PC4/ADC4端及引腳PC5/ADC5端經引出線與舵機PWM控制電路相連，用于驅動舵機PWM信號的轉換和緩沖；單片機芯片U2的引腳PC6/RESET端經并聯的電阻R23及反向二極管D8上拉至VCC，并經過按鍵開關SW3、電容C16及電容C22接地；二極管D8構成電容C16及電容C22的泄荷及放電回路；單片機芯片U2的引腳PD0/RXD端、引腳PD1/TXD端經引出線與HMI接口電路相連，用于人機界面與單片機芯片U2的數據通訊；單片機芯片U2的引腳PD3/INT1端經電阻R1上拉至VCC，并經電容C7及按鍵開關SW1接地，用于系統起始與急停控制；單片機芯片U2的引腳PD4/T0/XCK端經引出線與主電流控制電路相連，用于主電流控制電路的通路、斷路控制；單片機芯片U2的引腳PD7/AIN1端經引出線與所述初始位置檢測電路相連。

3.根據權利要求1所述的一種具有人機界面的多舵機機器手控制系統，其特征在于，所述初始位置檢測電路包括電阻R37、電阻R38及反射式光電二極管J20；反射式光電二極管J20的引腳GND接地；引腳IN1端經電阻R37上拉至VCC，引腳IN2端經引出線與所述單片機芯片U2的引腳PD7/AIN1端相連用于機器手最下端舵機和機器手關節初始位置檢測與反饋。

4.根據權利要求1所述的一種具有人機界面的多舵機機器手控制系統，其特征在于，所述主電流控制電路包括電阻R15、電阻R16、三極管Q8、三極管Q9、二極管D2、二極管D4、電容C13、電容C14及?MOSFET管Q20；

所述三極管Q8、三極管Q9的基極并聯后經電阻R15與單片機芯片U2的引腳PD4/T0/XCK端相連，三極管Q8的集電極上拉，并經電容C13去耦至地；三極管Q8的發射極與三極管Q9的發射極并聯，再經并聯的電阻R16及二極管D4與MOSFET管Q20的柵極相連；電阻R16為MOSFET管Q20的限流電阻，二極管D4為MOSFET管Q20的快速泄流電路；MOSFET管Q20的漏極接至V12，并經電容C14接地；MOSFET管Q20的源極經二極管D2和二極管D3上拉，再經引出線與舵機PWM控制電路相連；二極管D2、二極管D3為主電流控制電路的泄荷二極管。