本發(fā)明涉及機器人，具體而言，涉及一種編碼器轉(zhuǎn)接板和機器人。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)機器人控制系統(tǒng)中，電機角度編碼器是非常重要的傳感器，其對機器人的控制精度有著決定性的作用。機器人控制器通?？梢酝ㄟ^數(shù)字信號或者模擬信號獲取編碼器的反饋信息。目前主流的編碼器主要采用數(shù)字通信方式，其具有高速、靈活、抗干擾能力高的特點。而在物理接口方面，則可以采用差分串口通信方式。例如，采用a-format、t-format、ssi、biss-c、endat以及hiperface等串口通信協(xié)議。

2、然而，在工業(yè)機器人的應(yīng)用過程中，機器人本體和控制器距離較遠，尤其是重型機器人，通信距離往往達到10米甚至30米。一般的通信協(xié)議，通信距離越長通信速率越低，同樣時間內(nèi)能傳輸?shù)男畔⒘烤驮接邢蓿姍C控制的響應(yīng)速度就越慢。以biss-c協(xié)議為例，其物理接口是rs422，采用同步通信，且有時鐘線和數(shù)據(jù)線，在通信距離從10米提到30米時，其通信速率需要從10mbps降低到5mbps，此時，同樣時間內(nèi)能傳輸?shù)男畔⒘孔兩?，電機控制的響應(yīng)速度也相應(yīng)變慢。

3、另一方面，由于每個編碼器都要通過單獨的線纜連接到驅(qū)動器，會導致編碼器的線纜數(shù)量隨著編碼器數(shù)量增加而增加，更多的線纜需要增加更多的針腳，提高了機器人本體和控制器接口的設(shè)計難度，同時也增加了編碼器的線纜總成本，編碼器也很容易受到內(nèi)部、外部的干擾。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的編碼器通信距離不足、線纜成本較高的問題。

2、為此，本發(fā)明的第一個方面在于提出一種編碼器轉(zhuǎn)接板。

3、本發(fā)明的第二個方面在于提出一種機器人。

4、有鑒于此，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提出了一種編碼器轉(zhuǎn)接板，包括：本體；多個輸入接口，設(shè)置于本體上，每個輸入接口用于與至少一個編碼器連接；總線接口，設(shè)置于本體上，總線接口用于通過工業(yè)通信總線與控制器連接；其中，本體用于通過輸入接口讀取編碼器信息，對編碼器信息進行處理，并通過總線接口將處理后的編碼器信息傳輸至控制器。

5、本發(fā)明所提供的編碼器轉(zhuǎn)接板，包括本體、多個輸入接口以及總線接口。

6、其中，多個輸入接口設(shè)置于本體上。

7、進一步地，每個輸入接口用于與至少一個編碼器連接。

8、進一步地，總線接口設(shè)置于本體上。

9、進一步地，總線接口用于通過工業(yè)通信總線與控制器連接。

10、進一步地，在編碼器轉(zhuǎn)接板工作的過程中，本體用于通過輸入接口讀取編碼器信息，對編碼器信息進行處理，并通過總線接口將處理后的編碼器信息傳輸至控制器，以使控制器基于處理后的編碼器信息控制機器人中的其他部件工作。通過本發(fā)明提供的編碼器轉(zhuǎn)接板，能夠提高編碼器的通信帶寬和通信距離，降低線纜成本，且能夠降低對控制器的接口數(shù)量要求，并且能夠在提高通信距離的同時，保證足夠的通信速率。

11、根據(jù)本發(fā)明的上述編碼器轉(zhuǎn)接板，還可以具有以下附加技術(shù)特征：

12、在一些技術(shù)方案中，可選地，本體包括：處理裝置，與輸入接口和總線接口均相連接；其中，處理裝置用于讀取編碼器信息，并在對編碼器信息進行處理后，將處理后的編碼器信息傳輸至控制器。

13、在該技術(shù)方案中，上述本體具體可包括處理裝置。

14、其中，處理裝置與輸入接口以及總線接口均相連接。

15、在編碼器轉(zhuǎn)接板工作的過程中，處理裝置用于通過輸入接口讀取編碼器信息的原始值，并在對編碼器信息進行處理后，通過總線接口將處理后的編碼器信息傳輸至控制器，以將處理后的編碼器信息傳輸?shù)綑C器人主站。

16、在一些技術(shù)方案中，可選地，編碼器信息包括編碼器反饋的位置信息和狀態(tài)信息，處理裝置具體用于：按照第一頻率讀取位置信息和狀態(tài)信息，并按照第二頻率將處理后的位置信息和狀態(tài)信息傳輸至控制器。

17、在該技術(shù)方案中，上述編碼器信息包括編碼器反饋的狀態(tài)信息以及位置信息。

18、在編碼器轉(zhuǎn)接板工作的過程中，處理裝置按照第一頻率讀取狀態(tài)信息以及位置信息的原始值，處理讀取到的狀態(tài)信息以及位置信息，并按照第二頻率，將處理后的狀態(tài)信息以及位置信息傳輸至控制器，以使控制器基于處理后的狀態(tài)信息以及位置信息，控制機器人中的其他部件工作。這樣，處理裝置周期性地讀取并反饋編碼器的狀態(tài)信息以及位置信息，能夠保證編碼器通信的實時性，并有效降低機器人控制系統(tǒng)的延時。

19、在一些技術(shù)方案中，可選地，第一頻率為第二頻率的n倍，n為正整數(shù)。

20、在該技術(shù)方案中，處理裝置從編碼器中讀取其狀態(tài)信息以及位置信息的頻率即第一頻率，為處理器向控制器反饋該狀態(tài)信息以及位置信息的頻率即第二頻率的n倍。也即，處理裝置對編碼器的狀態(tài)信息以及位置信息的讀取頻率，為處理裝置與控制器的通信周期頻率的n倍。其中，n為正整數(shù)。這樣，能夠保證編碼器通信的實時性，并有效降低機器人控制系統(tǒng)的延時。

21、在一些技術(shù)方案中，可選地，n的數(shù)值與處理裝置的通信帶寬負相關(guān)。

22、在該技術(shù)方案中，n的數(shù)值與處理裝置的通信帶寬負相關(guān)。這樣，能夠降低對機器人控制系統(tǒng)的帶寬要求，尤其是降低處理裝置與編碼器之間的通信帶寬要求。

23、在一些技術(shù)方案中，可選地，編碼器信息包括編碼器的溫度信息、電壓信息和錯誤信息，處理裝置具體用于：按照第三頻率讀取溫度信息、電壓信息和錯誤信息，并按照第二頻率將處理后的溫度信息、電壓信息和錯誤信息傳輸至控制器。

24、在該技術(shù)方案中，上述編碼器信息具體可包括編碼器的錯誤信息、電壓信息以及溫度信息。

25、在此基礎(chǔ)上，在編碼器轉(zhuǎn)接板工作的過程中，處理裝置按照第三頻率讀取編碼器的錯誤信息、電壓信息以及溫度信息的原始值，處理讀取到的錯誤信息、電壓信息以及溫度信息，并按照第二頻率，將處理后的錯誤信息、電壓信息以及溫度信息傳輸至控制器。這樣，處理裝置周期性地讀取并反饋編碼器的錯誤信息、電壓信息以及溫度信息，提高了機器人控制系統(tǒng)的錯誤診斷能力。

26、在一些技術(shù)方案中，可選地，第三頻率為第二頻率的1/m倍，m為正整數(shù)。

27、在該技術(shù)方案中，處理裝置從編碼器中讀取其錯誤信息、電壓信息以及溫度信息的頻率即第三頻率，為處理器向控制器反饋該錯誤信息、電壓信息以及溫度信息的頻率即第二頻率的1/m倍。也即，處理裝置對編碼器的錯誤信息、電壓信息以及溫度信息的讀取頻率，為處理裝置與控制器的通信周期頻率的1/m倍。其中，m為正整數(shù)。這樣，處理裝置周期性地讀取并反饋編碼器的錯誤信息、電壓信息以及溫度信息，提高了機器人控制系統(tǒng)的錯誤診斷能力。

28、在一些技術(shù)方案中，可選地，m的數(shù)值與處理裝置的通信帶寬正相關(guān)。

29、在該技術(shù)方案中，m的數(shù)值與處理裝置的通信帶寬正相關(guān)。這樣，能夠保證及時獲取到編碼器的錯誤信息，提高了機器人控制系統(tǒng)的錯誤診斷能力，并能夠降低對機器人控制系統(tǒng)的帶寬要求。

30、在一些技術(shù)方案中，可選地，處理裝置的采樣時間與控制器的同步信號輸出端的輸出信號同步，以使編碼器的位置鎖存時間固定。

31、在該技術(shù)方案中，處理裝置的采樣時間，與控制器的同步信號輸出端的輸出信號同步。這樣，能夠保證編碼器的位置鎖存時間固定，從而使得機器人控制系統(tǒng)的延時固定。

32、在一些技術(shù)方案中，可選地，編碼器的位置鎖存時間鄰近工業(yè)通信總線的下一數(shù)據(jù)幀。

33、在該技術(shù)方案中，處理裝置每次讀取并鎖存編碼器的位置信息的時間，即處理裝置對編碼器的位置鎖存時間，位于工業(yè)通信總線的下一數(shù)據(jù)幀的開始時間之前。這樣，能夠降低機器人控制系統(tǒng)的信號采樣延遲。

34、根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提出了一種機器人，包括：編碼器；如上述任一技術(shù)方案中的編碼器轉(zhuǎn)接板，編碼器轉(zhuǎn)接板的輸入端與編碼器連接；控制器，與編碼器轉(zhuǎn)接板的輸出端連接。

35、本發(fā)明提供的機器人，包括編碼器、上述任一技術(shù)方案中的編碼器轉(zhuǎn)接板以及控制器。

36、其中，編碼器與編碼器轉(zhuǎn)接板的輸入端連接，控制器與編碼器轉(zhuǎn)接板的輸出端連接。

37、本發(fā)明提供的機器人包括上述任一技術(shù)方案中的編碼器轉(zhuǎn)接板，因此，該機器人具備上述任一技術(shù)方案中的編碼器轉(zhuǎn)接板的全部有益效果，在此不再贅述。

38、根據(jù)本發(fā)明的上述機器人，還可以具有以下附加技術(shù)特征：

39、在一些技術(shù)方案中，可選地，機器人還包括：伺服驅(qū)動裝置，與控制器連接，控制器用于接收編碼器轉(zhuǎn)接板的輸出信息，將輸出信息解碼轉(zhuǎn)換為控制信息，并將控制信息下發(fā)給伺服驅(qū)動裝置。

40、在該技術(shù)方案中，上述機器人具體還可包括伺服驅(qū)動裝置。

41、其中，伺服驅(qū)動裝置與控制器連接。

42、在機器人工作的過程中，控制器用于接收編碼器轉(zhuǎn)接板的輸出信息，將輸出信息解碼轉(zhuǎn)換為控制信息，并將控制信息下發(fā)給伺服驅(qū)動裝置。

43、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。