[實用新型]一種基于硬件復位的機器人數據采集系統

有效

• 申請號: 201520807800.4
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN205028112U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 李一楠;高秋菊
• 申請（專利權）人: 陜西嘉盛投資有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及工業機器人控制技術領域，特別涉及一種基于硬件復位的機器人數據采集系統。

背景技術

實時數據采集與處理技術在許多領域得到廣泛應用。在圖像處理、瞬態信號檢測、軟件無線電、雷達信號分析、醫用成像設備和工業現場控制方面，需要對連續變化的模擬信號進行同步數據采集，因此，對運動過程中變化的信號高速A/D采集是十分重要的。在機器人領域內，大型曲面鋼板結構參數測量機器人系統中傳感器信號采集是關鍵問題，這直接影響到采集機器人信號處理以及反應能力。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于硬件復位的機器人數據采集系統，包括DSP處理器，與邏輯控制器和ADC單元相互連接，同時，邏輯控制器和ADC單元互連；

被測總線，一路依次經CAN收發器和光電隔離單元連接DSP處理器，另一路由CAN適配器連接工控機，所述CAN收發器可由被測總線與CAN適配器相連；

激光位置傳感器、I/U變換單元、信號調整單元以及濾波單元依次連接，并連接至ADC單元。

所述DSP處理器采用ADS8364DSP處理器。

所述I/U變換單元為多串口型S7-200PLCA/D轉換模塊。

所述ADC單元為采用XC86610位模數轉換器。

本技術方案的的有益效果為：

1、該系統采用CAN總線與上位機通信,充分發揮了CAN總線方便、快捷的優點。

2、該系統采集集成技術理念，將現有技術中的DSP處理器、A/D轉換模塊及模數轉換器得到合理配置，使得系統精度高,速度快,并且可同時采集多路信號。該數據采集處理系統已經用于大型曲面鋼板的結構參數測量中，實踐證明,運行穩定可靠。

附圖說明

圖1是本實用新型的網絡框架示意圖；

圖2是本實用新型ADC單元實施例模擬框架示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做詳細說明。

參照圖1，包括DSP處理器1，與邏輯控制器6和ADC單元7相互連接，同時，邏輯控制器6和ADC單元7互連；

被測總線，一路依次經CAN收發器3和光電隔離單元2連接DSP處理器1，另一路由CAN適配器4連接工控機5，所述CAN收發器4可由被測總線與CAN適配器5相連；

激光位置傳感器11、I/U變換單元10、信號調整單元9以及濾波單元8依次連接，并連接至ADC單元7。

所述DSP處理器1采用ADS8364DSP處理器。

所述I/U變換單元10為多串口型S7-200PLCA/D轉換模塊。

所述ADC單元7為采用XC86610位模數轉換器。

系統工作原理為：DSP處理器1接收上位機通過CAN總線上發送的命令，完成系統工作參數的設置，并通過模擬地址/數據總線與ADC單元7進行通信，向ADC單元7發送控制命令；對外部的多路模擬量輸入進行信號調理，在ADC單元7下進行單通道A/D轉換，將采集到的數據存儲在1片Flash芯片中，并經過CAN總線實時傳送給上位機。

所述激光位移傳感器11輸出的模擬量電流輸入信號的范圍為4～20mA。DSP處理器1待轉換的模擬輸入電壓范圍應保持在AGND-0.3V和AVDD+0.3V之間。通過1個250Ω精密取樣電阻，將電流信號轉換為1～5V電壓信號。通過運放跟隨電路提高輸入阻抗，增強系統的抗干擾能力。

本采集系統要求對激光位移傳感器11的模擬信號進行采集，鑒于測量精度要求較高，選擇高精度AS7-200PLCA/D轉換模塊，采用+5V工作電壓，最大采樣吞吐率可高達5MHz；帶有80dB共模抑制的全差分輸入通道以及6個4s連續近似的模數轉換器、6個差分采樣放大器；片上還帶有+2.5V參考電壓以及高速并行接口。

參照圖2，DSP處理器1主要負責通過CAN總線與上位機交換數據、以地址/數據總線的方式與ADC單元7通信,實現對數據采集的控制以及對采樣后的數據進行前端數字信號處理。由于測量系統采樣時刻由數控系統運動狀態來決定,因此,對于采樣時刻的確定要在測量機構運動過程中的空閑時間進行。保證空閑時間遠大于2ms并且保證采樣時刻對應其他各軸的坐標反映了測量目標的真實形狀數據。由于ADS8364的轉換速度很快，在啟動A/D轉換之后，只需等待5μs即可讀取轉換結果，因此可采用等待方式，等待時間大于5μs即可讀取數據。在實際工作時，智能測量節點將采集到的數據發送到中心處理主機進行存儲、處理。