[發明專利]模組化多關節控制器

在審

• 申請號: 201910324302.7
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN109866227A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 樓榮平
• 申請（專利權）人: 樓榮平
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 杭州信義達專利代理事務所(普通合伙) 33305
• 代理人: 施建勇

本發明屬于多關節機器人領域，尤其是模組化多關節控制器，模組化多關節控制器，包括電源模塊，該控制器還包括物聯網控制模塊、運動控制模塊、電機驅動模塊和集成電式電機模組；所述物聯網控制模塊包括網絡接口模塊、傳感接口模塊、工業總線接口和USB接口，且物聯網控制模塊信號連接網絡接口模塊，所述傳感接口模塊、工業總線接口和USB接口均電性連接物聯網控制模塊，本發明通過物聯網控制模塊、網絡接口模塊、傳感接口模塊以及配合運動控制模塊和集成式電機模組，便于多關節機器人控制器本身形成控制網絡，從而使控制器本身實現一定的模組化的拼接組裝功能和一定的組裝造型能力，在不同的多關節控制器之間進行協同控制。

技術領域

本發明涉及多關節機器人領域，尤其涉及模組化多關節控制器。

背景技術

關節機器人，也稱關節手臂機器人或關節機械手臂，是當今工業領域中最常見的工業機器人的形態之一，適合用于諸多工業領域的機械自動化作業,而對于多關節機器人的控制則需要使用控制器，但現有的控制器存在無法聯合協同控制，而且不具備無線局域蜂窩網絡互聯，云端互聯以及多關節機器人控制器本身形成控制網絡等問題。

因此本發明的模組化多關節控制器，能夠有效的解決以上問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的問題，提出了模組化多關節控制器，能夠通過動力纖提供多路遠程旋轉力矩的傳輸，并用集成式的電機模組來對運動關節輸出旋轉力矩并進行伺服控制，且控制器可以和其他控制器通過通訊總線形成聯合協同控制。另外，控制器中的物聯網模塊還實現無線局域蜂窩網絡互聯，云端互聯等功能，同時，本地模組化多關節控制器本身與其他設備可以通過通訊協議組網形成協同控制網絡，幫助模組化多關節控制器設備可以和其他設備之間進行聯合協同工作。

模組化多關節控制器，包括電源模塊，該控制器還包括物聯網控制模塊、運動控制模塊、電機驅動模塊和集成電式電機模組；所述物聯網控制模塊包括網絡接口模塊、傳感接口模塊、工業總線接口和USB接口，且物聯網控制模塊信號連接網絡接口模塊，所述傳感接口模塊、工業總線接口和USB接口均電性連接物聯網控制模塊，且網絡接口模塊和傳感接口模塊均與工業總線接口連接；所述運動控制模塊包括第一單片機，所述第一單片機電性連接SDRAM、FPGA和通信總線模塊；所述集成式電機模組包括電機控制模塊，所述電機控制模塊包括電機驅動模塊，所述電機驅動模塊通過光電隔離器連接FPGA、第二單片機以及通信芯片，所述電機控制模塊連接集成式電機模組，所述集成式電機模組包括第一集成式電機模組和第二集成式電機模組，且集成式電機模組內部設置有編碼器，且電機控制模塊和電動機均電性連接編碼器。

所述物聯網控制模塊連接云端服務器,來采集處理數據，并將數據傳輸給運動控制模塊，并有運動控制模塊驅動集成電機模塊或者伺服驅動器通信接口具體的步驟如下：

1)首先，物聯網控制模塊與云端服務器/本地服務器通過簽訂MQTT/HTTP等傳輸協議，形成數據流的傳輸網，這樣物聯網控制模塊通過WiFi/4G/5G網絡通信，來獲取云端的數據信息或云端發送本地信息，同樣，物聯網控制模塊與其他物聯網控制模塊之間也能夠互聯，主要通過WiFi局域網絡傳輸；

2)然后，由于物聯網控制模塊設置有擴展接口模塊，如USB設備的擴展接口模塊，可以連接攝像頭頭、揚聲器和顯示器等感模塊或執行機構模塊；再如網絡設備擴展接口模塊，可以連接手持終端、智能路由器和無限收發器等；還有串口/IO設備擴展接口模塊，可以連接傳感器、按鍵和調試口等，實現將云端服務器的數據在各個設備間相互傳輸以及其他物聯網控制模塊間數據流的傳輸；