[發(fā)明專利]一種分布式控制系統(tǒng)和機器人設(shè)備

有效

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• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109955239B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何烽光;王松柏;王毅;劉正勇;王廣炎
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥欣奕華智能機器有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

本發(fā)明公開了一種分布式控制系統(tǒng)和機器人設(shè)備，通過在子控制器的微處理器與輸入接口之間設(shè)置的輸入隔離電路，以及與輸入隔離電路連接的第三撥碼開關(guān)，采用第三撥碼開關(guān)設(shè)置輸入接口連接的傳感器的輸出類型，采用輸入隔離電路將傳感器輸出的信號經(jīng)過電氣隔離和電平轉(zhuǎn)換后傳輸至微處理器，可以方便兼容不同輸出類型的傳感器，提高系統(tǒng)兼容性和可擴展性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分布式控制系統(tǒng)和機器人設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長和科技的進步，機器人技術(shù)得到了迅速發(fā)展。從一般的工業(yè)生產(chǎn)，如裝配、焊接，到特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，如醫(yī)療、太空等，機器人在現(xiàn)代社會的各個方面得到了廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)前大多數(shù)機器人控制系統(tǒng)采用一主多從的總線型分布式結(jié)構(gòu)，即主控制器負(fù)責(zé)計算、決策和運動控制，多個從節(jié)點，即子控制器，分散安裝于機器人本體上，負(fù)責(zé)傳感器信號的采集和執(zhí)行器動作的控制，主控制器與各從節(jié)點之間以通信總線的形式互聯(lián)，例如通信總線具體為：RS485、RS422、CAN、CC-Link等，這種分布式結(jié)構(gòu)可以大大降低控制系統(tǒng)對主控制器輸入輸出接口的種類和數(shù)量的要求，簡化控制系統(tǒng)的電氣走線并增強控制系統(tǒng)的可擴展性。

隨著機器人控制系統(tǒng)的發(fā)展，子控制器連接的傳感器種類越來越多，因此，如何在機器人控制系統(tǒng)中兼容不同輸出類型的傳感器，是本領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種分布式控制系統(tǒng)和機器人設(shè)備，用以解決現(xiàn)有的分布式控制系統(tǒng)無法兼容不同輸出類型的傳感器的問題。

本發(fā)明實施例提供了一種分布式控制系統(tǒng)，包括：主控制器，與所述主控制器通過連接電纜連接的若干子控制器，以及與所述子控制器連接的若干傳感器；所述子控制器包括微處理器，以及與所述微處理器連接的若干輸入接口；其特征在于：

所述子控制器還包括：連接于所述微處理器與所述輸入接口之間的輸入隔離電路，以及與所述輸入隔離電路連接的第三撥碼開關(guān)；

所述第三撥碼開關(guān)，用于設(shè)置所述輸入接口連接的傳感器的輸出類型；

所述輸入隔離電路，用于將所述傳感器輸出的信號經(jīng)過電氣隔離和電平轉(zhuǎn)換后傳輸至所述微處理器。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述分布式控制系統(tǒng)中，所述輸入隔離電路包括：雙向光耦芯片，限流電阻和上拉電阻；

所述雙向光耦芯片的第一輸入端與所述第三撥碼開關(guān)的公共端連接；

所述雙向光耦芯片的第二輸入端通過所述限流電阻與所述輸入接口連接，所述輸入接口與所述傳感器的信號輸出端連接；

所述雙向光耦芯片的第一輸出端與所述微處理器連接，且所述雙向光耦芯片的第一輸出端與所述上拉電阻連接；

所述雙向光耦芯片的第二輸出端與負(fù)電源連接。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述分布式控制系統(tǒng)中，所述第三撥碼開關(guān)的第一輸入端與正電源連接，所述第三撥碼開關(guān)的第二輸入端與負(fù)電源連接；

所述傳感器為NPN型時，所述第三撥碼開關(guān)用于設(shè)置第一輸入端與公共端導(dǎo)通；

所述傳感器為PNP型時，所述第三撥碼開關(guān)用于設(shè)置第二輸入端與公共端導(dǎo)通。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述分布式控制系統(tǒng)中，所述傳感器包括安全傳感器；

所述子控制器還包括：與所述微處理器連接的第一開關(guān)電路；

所述第一開關(guān)電路，用于設(shè)置所述安全傳感器連接在所述輸入接口的所在位置。