[發明專利]一種機器人

有效

• 申請號: 202110431234.1
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN113131798B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 鐘川
• 申請（專利權）人: 鐘川
• 主分類號: H02P5/46
• 分類號: H02P5/46;B25J11/00;B25J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種涉及機電領域的機器人，包括機器人主體和電動系統，電動系統包括機械執行機構、電機和電機控制系統；電機控制系統包括有主控端和多個電機控制模塊，主控端通過一根信號線逐級串聯連接各個電機控制模塊，電機控制模塊包括有多個數據解碼芯片和驅動電路，其各個電機驅動輸出端連接到各個電機。其意義是采用單信號線的總線連接方式，但通信協議更簡單，傳送時間更短，最關鍵是各個電機驅動控制器無需設定地址編碼，彼此是一樣的，可互換使用，維修更換時也無需修改地址編碼，可隨時更換使用。

技術領域 本發明屬于申請號為2018110602335的中國專利申請的分案申請，用于對原母案申請在審查時，由于技術方向不同而被刪除的權利要求進行補救。本發明涉及機電技術領域的一種電動機器人。

背景技術 機器人技術在近年快速發展，在工業、民用甚至玩具領域得到廣泛應用。廣義的機器人包括各種具有操作能力的機器設備，而我們更習慣理解的傳統機器人則往往有類似人類的外形，能夠行進運動和進行多種操作比如拿東西之類，甚至一些機器人能夠進行烹調和護理等復雜操作。這些傳統機器人大多需要以電機為動力，通過機械傳動機構或液壓(氣壓)傳動機構來驅動運動機構和機械手，控制機器人頭部和上下肢等各個關節的機械運動，來實現運動和工作。顯然，這樣的機器人除了需要感覺輸入和智能控制的技術，也需要一個電機控制系統來對數量眾多的電機進行獨立的靈活的控制，包括正反轉和轉速的控制，以驅動機械結構完成各種動作。

電機控制系統對多個電機的獨立控制，一般是從主控端引出控制信號到各個電機，控制電機進行運轉。目前從主控端到各個電機的連接方式有直接連接和總線連接。

直接連接方式是各個電機控制器各自引出一組信號線直接連接到主控端的各個獨立輸出端口，主控端將控制信號輸出到特定輸出端口來獨立控制對應的電機。優點是技術簡單容易實現，缺點是隨著被控電機數量增多而相應需要大量的信號連接線，造成連接復雜和混亂，而且主控端上的主控芯片也很難具有足夠多的輸出腳，造成對被控電機數量的限制。所以在需要使用大量電機的機器人領域，直接連接方式是難以勝任的。

總線連接方式是從主控端引出一組控制總線，同時連接到各個被控電機的電機驅動控制器，各個電機驅動控制器的輸入端都同時連接到控制總線上，主控端在進行控制時需要同時發出地址編碼和數據編碼，地址編碼用于識別對應的電機驅動控制器，數據編碼用于驅動電機運轉。總線連接的優點是僅使用一組控制總線便能夠控制所有電機，連線簡單方便。其缺點是：1、主控端和電機驅動控制器需要采用相同的總線控制協議，如果沒有，則主控端和電機驅動控制器都需要自己實現相應的總線協議，而采用自帶總線協議的芯片成本高，自己實現總線協議則編程復雜。2、主控端發出的每組控制信號需要同時包含地址編碼和數據編碼，增加數據傳送的復雜性和傳送時間。3、當總線的控制距離較長時，需要增加中繼器，否則容易造成數據被干擾出錯，傳送不穩定。4、最主要的是，主控端需要通過地址編碼來識別不同的電機驅動控制器，每個電機驅動控制器的解碼芯片需要寫入或設定特定的地址編碼，所以在同一個電機控制系統中各個電機驅動控制器的地址都是不同的，彼此之間不能互換，這一方面使得企業在組裝產品時需要預先對同一型號的電機驅動控制器逐個寫入或設定地址編碼，造成部件統一性差和增加加工成本，另一方面是在使用中如果某個電機驅動控制器損壞需要更換，則需要更換具有一樣地址編碼的電機驅動控制器才能工作，或者需要在新的電機驅動控制器寫入或設定相應地址編碼才能工作，這給維護和現場應急維修工作帶來不便。

發明內容 本發明的目的是公開一種機器人，其電機控制系統采用逐級串聯連接方式，通信協議簡單，傳送時間更短，關鍵是各個電機控制模塊包括數據解碼芯片都是統一的，無需設定地址編碼，在生產或維修更換時都無需寫入或修改地址編碼，可隨時更換。