[發(fā)明專(zhuān)利]服務(wù)機(jī)器人電源控制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410706376.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105703414A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲道奎;孟慶鑄;徐方;楊奇峰;劉世昌;褚明杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及服務(wù)機(jī)器人控制領(lǐng)域，具體涉及一種服務(wù)機(jī)器人電源 控制裝置。

背景技術(shù)

服務(wù)型機(jī)器人主要應(yīng)用在民用領(lǐng)域，按應(yīng)用種類(lèi)可分為展示機(jī)器 人、迎賓機(jī)器人、點(diǎn)餐機(jī)器人、陪護(hù)機(jī)器人等。在服務(wù)型機(jī)器人控制 系統(tǒng)中，涉及到若干塊控制板卡，此部分的供電電源通常情況下由電 池提供。這樣會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人控制器上電較慢，若后端服務(wù)機(jī)器人電機(jī) 驅(qū)動(dòng)板卡動(dòng)力電上電報(bào)錯(cuò)后機(jī)器人控制器無(wú)法獲取信息的情況。因此 需要設(shè)計(jì)一種對(duì)此部分供電電源和動(dòng)力電源進(jìn)行分時(shí)上電的控制裝 置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種服務(wù)機(jī)器 人電源控制裝置，該裝置既可以實(shí)現(xiàn)控制電源與動(dòng)力電源的分時(shí)上 電，又可以實(shí)現(xiàn)后端板卡上電過(guò)程的上電軟啟動(dòng)，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系 統(tǒng)的供電電池的電流、電壓及電池電量狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，并且將電 池使用的實(shí)時(shí)信息傳給機(jī)器人的控制器(RC)中進(jìn)行后端機(jī)器人的整 體數(shù)據(jù)處理。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種服務(wù)機(jī)器人電源控制裝置，包括中央處理模塊、上電管理模 塊、電池監(jiān)控模塊及通訊模塊，所述上電管理模塊，用于對(duì)控制電源 與動(dòng)力電源的分時(shí)上電；所述電池監(jiān)控模塊，用于對(duì)電池的充放電的 電流、電壓及剩余電量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；所述通訊模塊，用于將目前板 卡的狀態(tài)與電池狀態(tài)返回給機(jī)器人控制器做后期的處理；上述三個(gè)模 塊分別與中央處理模塊通訊連接。

優(yōu)選的，上電管理模塊包括：控制電輸出接口、MOSFET24和光 耦隔離模塊25，系統(tǒng)如需上控制電，則中央處理模塊發(fā)出占空比從 0-100％逐漸增大的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，光耦隔離模塊處理該驅(qū)動(dòng)信號(hào)后，驅(qū)動(dòng) MOSFET逐漸開(kāi)通，使得控制電輸出接口21的電壓變化趨勢(shì)為 0V-24V逐漸增加。

優(yōu)選的，電源控制裝置還包括：動(dòng)力電上電繼電器及動(dòng)力電輸出 接口，所述中央處理模塊通過(guò)對(duì)動(dòng)力電上電繼電器線圈的得失電控 制，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電輸出接口的有無(wú)動(dòng)力電輸出的控制；中央處理模塊 10控制MOSFET的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制電輸出的通斷控制。

優(yōu)選的，電池監(jiān)控模塊包括：電壓檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)調(diào)理電路、 電流檢測(cè)電路及電流檢測(cè)調(diào)理電路，通過(guò)電流檢測(cè)電路檢測(cè)供電電池 的充放電電流，電流檢測(cè)調(diào)理電路對(duì)充放電電流進(jìn)行調(diào)理后，發(fā)送給 中央處理模塊進(jìn)行后期處理；同時(shí)，通過(guò)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)供電電池 的輸入端電壓，電壓檢測(cè)調(diào)理電路對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)理后發(fā)送給中央 處理模塊進(jìn)行后期處理。

優(yōu)選的，中央處理模塊進(jìn)行后期處理，具體為：利用安時(shí)法計(jì)算 供電電池的剩余電量。

優(yōu)選的，定義供電電池的放電電流流向?yàn)檎潆婋娏髁飨驗(yàn)樨?fù)。

優(yōu)選的，電池監(jiān)控模塊還包括:電池輸入接口及電源上電控制電 路，當(dāng)供電電池接入電池輸入接口后，板卡上的電源上電控制電路接 通，輸出5V與3.3V的電源供給各模塊芯片工作。

優(yōu)選的，中央處理模塊通過(guò)通訊模塊實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人控制器的信息 交互。

優(yōu)選的，信息為電池充放電電流信息、電池電壓信息、電池剩余 電量信息、控制電源與動(dòng)力電源是否接通信息。

本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和方法將電池輸出的一路電源分成兩路，實(shí) 現(xiàn)控制電源與動(dòng)力電源的獨(dú)立接通或斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)了分時(shí)上電，避免由 于機(jī)器人控制器上電較慢，若后端服務(wù)機(jī)器人電機(jī)驅(qū)動(dòng)板卡動(dòng)力電上 電報(bào)錯(cuò)后機(jī)器人控制器無(wú)法獲取信息的可能；

2、該裝置具有上電軟啟動(dòng)功能，緩解了初始上電對(duì)電池的沖擊， 降低了產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品的可靠性；

3、實(shí)現(xiàn)了對(duì)充放電電池電流、電壓及剩余電量的實(shí)時(shí)監(jiān)控，了 解電池的電量狀態(tài)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例電池監(jiān)控模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例上電管理模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例通訊模塊的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì) 說(shuō)明。