[發明專利]一種分布式控制系統和機器人設備

有效

• 申請號: 201711406417.8
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109960183B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王松柏;王毅;何烽光;劉正勇;王廣炎
• 申請（專利權）人: 合肥欣奕華智能機器有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;B25J9/16
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

本發明公開了一種分布式控制系統和機器人設備，通過在子控制器內設置與微處理器連接的第一開關電路，采用第一開關電路可以方便設置安全傳感器連接的位置，提高系統兼容性和可擴展性，以便在后續工作時，微處理器可以快速的根據安全傳感器輸出的信號向主控制器進行反饋，以縮短分布式控制系統對安全傳感器動作的響應時間，并提高系統的安全性。

技術領域

本發明涉及自動化控制技術領域，特別涉及一種分布式控制系統和機器人設備。

背景技術

隨著我國經濟的持續增長和科技的進步，機器人技術得到了迅速發展。從一般的工業生產，如裝配、焊接，到特殊的應用領域，如醫療、太空等，機器人在現代社會的各個方面得到了廣泛的應用。

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

隨著機器人控制系統的發展，子控制器連接的傳感器種類越來越多，其中通常包含諸如安全光幕或限位開關等用于安全指示的安全傳感器，它們用于確保無操作人員介入機器人的工作空間或用于指示機器人運動的極限位置；安全傳感器一旦發生動作就表示有操作人員介入了其工作空間或者機器人已經運動到極限位置，此時，為了保證操作人員的安全和機器人設備的完好，需要主控制器在盡可能短的時間內做出響應，如立即停止機器人運行。

因此，在機器人控制系統中如何準確識別安全傳感器發送的信號，并對其進行快速響應，是本領域亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種分布式控制系統和機器人設備，用以解決現有的分布式控制系統無法快速準確識別安全傳感器并對其信號進行響應的問題。

本發明實施例提供了一種分布式控制系統，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；所述傳感器包括安全傳感器；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；

所述子控制器還包括：與所述微處理器連接的第一開關電路；

所述第一開關電路，用于設置所述安全傳感器連接在所述輸入接口的所在位置。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述分布式控制系統中，所述第一開關電路包括若干第一撥碼開關，所述第一撥碼開關與至少一個所述輸入接口對應。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述分布式控制系統中，所述子控制器還包括：與所述微處理器連接的第二開關電路；

所述第二開關電路，用于設置所述安全傳感器的電平邏輯定義。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述分布式控制系統中，所述第二開關電路包括若干第二撥碼開關，所述第二撥碼開關與至少一個所述輸入接口對應。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述分布式控制系統中，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；

所述第三撥碼開關，用于設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過電氣隔離和電平轉換后傳輸至所述微處理器。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述分布式控制系統中，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；