[發明專利]一種基于計算機硬件集成的機器人群體機載控制系統

在審

• 申請號: 201610516019.0
• 申請日: 2016-07-04
• 公開（公告）號: CN107577169A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 劉睿
• 申請（專利權）人: 哈爾濱卓晉科技有限公司
• 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

本發明涉及一種計算機集成控制系統，具體涉及一種基于計算機硬件集成的機器人群體機載控制系統，屬于計算機集成技術領域。

背景技術

計算機系統集成就是通過結構化的綜合布線系統和計算機網絡技術，將各個分離的設備、功能和信息等集成到相互關聯的、統一和協調的系統之中，使資源達到充分共享，實現集中、高效、便利的管理；系統集成應采用功能集成、網絡集成、軟件界面集成等多種集成技術；系統集成實現的關鍵在于解決系統之間的互連和互操作性問題，它是一個多廠商、多協議和面向各種應用的體系結構；這需要解決各類設備、子系統間的接口、協議、系統平臺、應用軟件等與子系統、建筑環境、施工配合、組織管理和人員配備相關的一切面向集成的問題。機器人技術的發展使機器人的能力不斷提高，應用的領域和范圍不斷擴展；通過將機器人組成群組，每一機器人可以通過合作實現開發未知的領域，交換傳感器信息，采集監視數據；進行重構和翻越障礙等等；這類機器人一般尺寸小，可以被放置到空間緊湊的地方，適合隱蔽的活動，而且多個機器人可以組裝成不同的構形，翻越不同類型的障礙，具有很好的環境適應性，可以應用于監視、軍事偵察、標本采集、火災救助、空間作業等，是近年來機器人研究領域的熱點之一；通過計算機集成技術，將機器人組群相互補充，完成既定目標，但現有技術中，還沒有完整的技術路線通過計算機集成技術進行機器人組群。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種基于計算機硬件集成的機器人群體機載控制系統，采用高度集成芯片，通過傳感器數據采集，并將數據統一送至計算機中進行調配，能夠完成大面積機器人組群。

本發明的基于計算機硬件集成的機器人群體機載控制系統，包括信息處理模塊，及與信息處理模塊通信連接的信息采集模塊、移動控制模塊、重構控制模塊、精確定位模塊和無線收發模塊；所述無線收發模塊與現場計算機和遠程計算機通信；所述信息采集模塊包括安裝于重構載體周圍八個方向的障礙物的有無及距離信息傳感器、相鄰機器人距離信息傳感器、方位角信息傳感器、環境溫度信息傳感器。

作為優選的實施方案，所述無線收發模塊由型號為PTR2000無線數傳收發模塊構成。

作為優選的實施方案，所述移動控制模塊包括依次連接的型號為LM639、LM621芯片和NDM3000芯片構成驅動電路；所述驅動電路電連接直流無刷電機；所述直流無刷電機通過增量式光電編碼器連接到LM639端。

作為優選的實施方案，所述障礙物的有無及距離信息傳感器、相鄰機器人距離信息傳感器、方位角信息傳感器、環境溫度信息傳感所述器均通過獨立信號處理電路連接到信息處理模塊其接口電路。

本發明與現有技術相比較，本發明的基于計算機硬件集成的機器人群體機載控制系統，各個功能模塊采用一些高度集成的控制芯片，使任務的調度與執行分離，機載控制模塊（計算機）主要負責任務的調度管理，具體執行由下層控制芯片來完成，大大地減輕計算機的負擔，使計算機擁有更多的時間來響應和處理實時事件，在程序設計時，對任務處理與中斷處理進行了合理的劃分；任務的優先級和中斷的優先級進行了設定，從而使機載控制系統具有良好的實時性。

附圖說明

圖1是本發明的整體集成示意框圖。

圖2是本發明的信息處理模塊和信息采集模塊通信示意框圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發明的基于計算機硬件集成的機器人群體機載控制系統，包括信息處理模塊，及與信息處理模塊通信連接的信息采集模塊、移動控制模塊、重構控制模塊、精確定位模塊和無線收發模塊；所述無線收發模塊與現場計算機和遠程計算機通信；所述信息采集模塊包括安裝于重構載體周圍八個方向的障礙物的有無及距離信息傳感器、相鄰機器人距離信息傳感器、方位角信息傳感器、環境溫度信息傳感器。

所述無線收發模塊由型號為PTR2000無線數傳收發模塊構成。

所述移動控制模塊包括依次連接的型號為LM639、LM621芯片和NDM3000芯片構成驅動電路；所述驅動電路電連接直流無刷電機；所述直流無刷電機通過增量式光電編碼器連接到LM639端。

所述障礙物的有無及距離信息傳感器、相鄰機器人距離信息傳感器、方位角信息傳感器、環境溫度信息傳感所述器均通過獨立信號處理電路連接到信息處理模塊其接口電路。