專利名稱：噴涂機器人控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機器人，具體涉及利用傳感器和單片機實現(xiàn)的一種噴涂機器人控制系統(tǒng)。
背景技術：
機器人技術是傳統(tǒng)機構學、控制科學、計算機科學和電子工程結合的完美產(chǎn)物。機 構學是用來分析、建立機器人形體，以設計出機器人的最終執(zhí)行裝置；控制理論是提供有效 的算法，實現(xiàn)預期運動和力操作的手段；電氣和電子工程是用來解決驅(qū)動裝置和傳感器的 設計，建立機器人與環(huán)境的相互聯(lián)系并驅(qū)動機器人產(chǎn)生相應的運動；計算機科學不僅是機 器人實現(xiàn)可編程功能的基礎，也是機器人智能化的中心環(huán)節(jié)。尤其是自六十年代以來，隨著 電子計算機的飛速發(fā)展，其控制方式和控制效果也有了極大的改善，以計算機和微處理器 為控制核心的機器人系統(tǒng)日益趨于成熟，同時其性價比也不斷的得到提高，最終使得機器 人在國內(nèi)外的行業(yè)中都得到了廣泛的應用?？刂葡到y(tǒng)作為機器人系統(tǒng)中重要的組成部分， 在很大程度上決定了機器人系統(tǒng)功能的實現(xiàn)程度和性能的好壞。 目前，機器人技術存在幾大瓶頸技術，其中一個很關鍵的技術是自動路徑規(guī)劃技 術。由于這個原因，目前工業(yè)上應用的機器人，幾乎都是只能按固定軌道行走、或者不能 行走的機械臂式機器人，這極大限制了機器人的應用領域。在噴涂機器人方面，主要有應 用于各種生產(chǎn)線的噴漆機器人，這種機器人的缺點是噴涂對象的結構固定，并且機器人一 般不能行走。在室內(nèi)噴涂機器人方面，無論在研究還是在應用方面，能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動 噴涂的機器人技術尚還一片空白，為此申請人分別申請了"室內(nèi)噴涂機器人的噴涂系統(tǒng) 200920127289. 8、室內(nèi)噴涂機器人的行走系統(tǒng)200920127290. 0、室內(nèi)噴涂機器人的機械臂 200920127291. 5、室內(nèi)噴涂機器人的噴頭裝置200920127288. 3 ;但上述申請只是從結構上 對機器人噴涂系統(tǒng)進行了說明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種電路簡單、控制可靠的噴涂機器人控制 系統(tǒng)。 為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是，提供一種噴涂機器人控制系統(tǒng)，包 括超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊、避障傳感器模塊、增量式光電編碼器模塊、絕對式光電編 碼器模塊、驅(qū)動電機模塊、主單片機電路； 其特點是所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊接收主單片機電路發(fā)出的指令信 號，測量機器人行走裝置的基體到所對應的墻壁的距離，并將距離信號反饋給主單片機電 路； 所述避障傳感器模塊接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，測量噴頭體的上方、下 方和前方以及基體的前方、后方距離障礙物的距離，并將距離信號反饋給主單片機電路；
所述增量式光電編碼器模塊接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，測量安裝在行走裝置驅(qū)動輪的步進電機的旋轉角度以及測量驅(qū)動機械臂轉動的步進電機的旋轉角度，并將角度信號反饋給主單片機電路； 所述絕對式光電編碼器模塊接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，測量安裝在機械臂關節(jié)的電機的旋轉角度，并將角度信號反饋給主單片機電路； 所述驅(qū)動電機模塊接收主單片機電路發(fā)出的控制信號，根據(jù)指令信號控制各電機工作； 所述主單片機電路輸出指令信號給超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊、避障傳感器模塊、增量式光電編碼器模塊、絕對式光電編碼器模塊，同時接收超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊、避障傳感器模塊反饋的距離信號以及增量式光電編碼器模塊、絕對式光電編碼器模塊反饋的角度信號，通過處理后輸出控制信號到驅(qū)動電機模塊和噴涂系統(tǒng)轉向閥電磁開關。
本發(fā)明通過超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊檢測機器人行走裝置的基體到所對應
的墻壁的距離，通過避障傳感器模塊測量噴頭體的上方、下方和前方以及基體的前方、后方距離障礙物的距離，通過增量式光電編碼器模塊測量安裝在行走裝置驅(qū)動輪的步進電機的
旋轉角度以及測量驅(qū)動機械臂轉動的步進電機的旋轉角度，通過絕對式光電編碼器模塊測量安裝在機械臂關節(jié)的電機的旋轉角度，通過主單片機電路接收超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊、避障傳感器模塊反饋的距離信號以及增量式光電編碼器模塊、絕對式光電編碼器模塊反饋的角度信號，處理后輸出控制信號到驅(qū)動電機模塊和噴涂系統(tǒng)轉向閥電磁開關，通過驅(qū)動電機模塊控制各電機工作，保證了噴涂機器人能夠按照規(guī)劃的路徑進行移動，保證了噴涂系統(tǒng)在需要噴涂時打開電磁開關，在停止噴涂使關閉電磁開關，同時使噴涂機器人在行走的過程中，能夠識別障礙物以及識別與障礙物的距離，防止噴涂機器人發(fā)生碰撞，并且在噴涂過程中保證了噴頭到墻面的距離不變，能夠有限的防止噴頭與墻壁、天花板以及地面發(fā)生碰撞。 根據(jù)本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊由超聲波測距傳感器、第一模擬開關、第二模擬開關、驅(qū)動電路、接收回路、信號放大與檢出電路、第一單片機電路構成；其中 超聲波測距傳感器超聲波測距傳感器通過第一模擬開關接收驅(qū)動電路輸出的驅(qū)動信號，測量機器人行走裝置的基體到所對應的墻壁的距離，并通過第二模擬開關將距離信號輸出到接收回路； 第一模擬開關根據(jù)接收到的第一單片機電路發(fā)出的控制指令打開相應超聲波測距傳感器的發(fā)射開關； 第二模擬開關根據(jù)接收到的第一單片機電路發(fā)出的控制指令打開相應超聲波測距傳感器的接收開關； 驅(qū)動電路接收第一單片機電路輸出的控制信號，通過第一模擬開關輸出驅(qū)動信號到超聲波測距傳感器； 接收回路通過第二模擬開關接收超聲波測距傳感器輸出的距離信號，并將接收到的距離信號輸出到信號放大與檢出電路； 信號放大與檢出電路接收接收回路輸出的距離信號，進行放大與檢波后輸出距離信號給第一單片機電路； 第一單片機電路接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相應的
6控制信號給第一模擬開關、第二模擬開關，打開相應超聲波測距傳感器的發(fā)射開關和接收開關；并且第一單片機電路還輸出控制信號到驅(qū)動電路，控制驅(qū)動電路工作，同時，第一單片機電路接收信號放大與檢出電路輸出的距離信號，并將接收到的距離信號反饋給主單片機電路。 在該優(yōu)選方案中，利用超聲波測距傳感器不需同時工作的特點，通過設置第一模擬開關、第二模擬開關，使電路簡單，成本低，單片機控制程序簡單。 根據(jù)本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述避障傳感器模塊由避障傳感器、第三模擬開關、第二單片機電路構成；其中 避障傳感器通過第三模擬開關接受第二單片機電路的控制，測量噴頭體的上方、下方、前方以及基體的前、后方距離障礙物的距離，再通過第三模擬開關將距離信號輸出到第二單片機電路； 第三模擬開關根據(jù)接收到的第二單片機電路發(fā)出的控制指令打開相應避障傳感器的發(fā)射開關和接收開關； 第二單片機電路接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相應的控制信號給第三模擬開關，打開相應避障傳感器的發(fā)射開關和接收開關，同時，通過第三模擬開關接收避障傳感器輸出的距離信號，并將接收到的距離信號反饋給主單片機電路。
在該優(yōu)選方案中，利用避障傳感器不需同時工作的特點，通過設置第三模擬開關，使電路簡單，成本低，單片機控制程序簡單。 根據(jù)本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述增量式光電編碼器模塊由增量式光電編碼器、第四模擬開關、第三單片機電路構成；其中 增量式光電編碼器通過第四模擬開關接受第三單片機電路的控制，測量安裝在行走裝置兩個驅(qū)動輪的步進電機的旋轉角度以及測量驅(qū)動機械臂轉動的步進電機的旋轉角度，再通過第四模擬開關將角度信號輸出到第三單片機電路； 第四模擬開關根據(jù)接收到的第三單片機電路發(fā)出的控制指令打開相應增量式光電編碼器的發(fā)射開關和接收開關； 第三單片機電路接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相應的控制信號給第三模擬開關，打開相應避障傳感器的發(fā)射開關和接收開關，同時，第四單片機電路通過第三模擬開關接收增量式光電編碼器輸出的角度信號，并將接收到的角度信號反饋給主單片機電路； 在該優(yōu)選方案中，利用增量式光電編碼器不需同時工作的特點，通過設置第四模擬開關，使電路簡單，成本低，單片機控制程序簡單。 根據(jù)本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述絕對式光電編碼器模塊由絕對式光電編碼器、第四單片機電路構成；其中 絕對式光電編碼器受第四單片機電路的控制，測量安裝在機械臂關節(jié)的電機的旋轉角度，并將角度信號輸出到第四單片機電路； 第四單片機電路接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號控制絕對式光電編碼器工作，同時，第四單片機電路接收絕對式光電編碼器輸出的角度信號，并將接收到的角度信號反饋給主單片機電路。 根據(jù)本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊中第一模擬開關、第二模擬開關分別由8選一多路模擬開關U1、8選一多路模擬 開關U3構成，第一單片機電路包括單片機U2 ;其中，8選一多路模擬開關U3的X0 X7端 分別連接所述超聲波測距傳感器(10)的接收端MK1 MK8，8選一多路模擬開關U3的INH、 A、 B、 C端分別與8選一多路模擬開關Ul的INH、 A、 B、 C端連接，并且分別連接單片機U2的 I/O 口 P20 P23端，8選一多路模擬開關U3的X端連接接收回路的輸入端，8選一多路模 擬開關U1的X端連接驅(qū)動電路的輸出端，8選一多路模擬開關U1的X0 X7端分別連接所 述超聲波測距傳感器的發(fā)射端LSI LS8。 根據(jù)本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述避障傳感器模塊中 第三模擬開關由8選一多路模擬開關U5和4選一雙路模擬開關U4構成，避障傳感器由超 聲波測距模塊超聲波測距模塊El E5構成，第二單片機電路包括單片機U6 ;其中；
4選一雙路模擬開關U4的X0端同時連接超聲波測距模塊E1、E2、E3、E4的信號輸出 端TXD， 4選一雙路模擬開關U4的XI端連接超聲波測距模塊E5的信號輸出端TXD， 4選一雙 路模擬開關U4的YO端同時連接超聲波測距模塊El、 E2、 E3、 E4的信號輸入端RXD，4選一雙 路模擬開關U4的Yl端連接超聲波測距模塊E5的信號輸入端RXD， 4選一模擬開關U4的INH、 A、 B端分別連接單片機U6的I/O 口 P05、 P04、 P03 ;4選一雙路模擬開關U4的Y端連接單片 機U6的信號輸出端TXD， 4選一雙路模擬開關U4的X端連接單片機U6的信號輸入端RXD ;
8選一多路模擬開關U5的INH、A、C端分別連接單片機U6的I/O 口 P24、P23、P21 ; 8選一多路模擬開關U5的XO端連接超聲波測距模塊El的PWR-ON端，8選一多路模擬開關 U5的X1端連接超聲波測距模塊E2的PWR-0N端，8選一多路模擬開關U5的X2端連接超 聲波測距模塊E3的PWR-ON端，8選一多路模擬開關U5的X3端連接超聲波測距模塊E4的 PWR-ON端，8選一多路模擬開關U5的X端連接單片機U6的I/O 口 P25。
根據(jù)本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，所述所述增量式光電編 碼器模塊中增量式光電編碼器由光電編碼器H1、 H2、 H3構成，所述第四模擬開關由4選一 雙路模擬開關U7構成，所述第三單片機電路32包括單片機U8，其中，4選一雙路模擬開關 U7的X端連接單片機U8的定時/計數(shù)器接口 Tl端，4選一雙路模擬開關U7的Y端連接單 片機U8的定時/計數(shù)器接口 TO端，4選一雙路模擬開關U7的X0端連接光電編碼器Hl的 STGA端，并通過電阻R8連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的XI端連接光電編碼器H2 的STGA端，并通過電阻R9連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的Y0端連接光電編碼器 H3的STGA端，并通過電阻R10連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的INH、A、B端分別連 接單片機U8的I/O 口 P25、P26、P27。 本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)的有益效果是本發(fā)明保證了噴涂機器人能夠 按照規(guī)劃的路徑進行移動，保證了噴涂系統(tǒng)在需要噴涂時打開電磁開關，在停止噴涂使關 閉電磁開關，同時使噴涂機器人在行走的過程中，能夠識別障礙物以及識別與障礙物的距 離，防止噴涂機器人發(fā)生碰撞，并且在噴涂過程中保證了噴頭到墻面的距離不變，能夠有限 的防止噴頭與墻壁、天花板以及地面發(fā)生碰撞；本發(fā)明電路簡單，成本低，實現(xiàn)了對噴涂機 器人的自動化控制，控制可靠，具有良好的應用前景。
圖1是的噴涂機器人控制系統(tǒng)的原理框圖。
圖2是超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊1的電路原理圖。 圖3是避障傳感器模塊2的電路原理圖。 圖4是增量式光電編碼器模塊3的電路原理圖。 圖5是絕對式光電編碼器模塊4的電路原理圖。 圖6是驅(qū)動電機模塊5的電路原理圖。 圖7是主單片機電路6的電路原理圖。 圖8是主單片機U10控制噴涂機器人噴涂墻壁的程序流程框圖。 圖9是主單片機U10控制噴涂機器人噴涂天花板的程序流程框圖。
具體實施例方式
參見圖l，一種噴涂機器人控制系統(tǒng)，包括超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊1、避障 傳感器模塊2、增量式光電編碼器模塊3、絕對式光電編碼器模塊4、驅(qū)動電機模塊5、主單片 機電路6構成； 所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊1接收主單片機電路6發(fā)出的指令信號，測量 機器人行走裝置的基體到所對應的墻壁的距離，并將距離信號反饋給主單片機電路6 ;
所述避障傳感器模塊2接收主單片機電路6發(fā)出的指令信號，測量噴頭體的上方、 下方和前方以及基體的前方、后方距離障礙物的距離，并將距離信號反饋給主單片機電路 6 ; 所述增量式光電編碼器模塊3接收主單片機電路6發(fā)出的指令信號，測量安裝在 行走裝置驅(qū)動輪的步進電機M1、 M2的旋轉角度以及測量驅(qū)動機械臂轉動的步進電機M3的 旋轉角度，并將角度信號反饋給主單片機電路6 ; 所述絕對式光電編碼器模塊4接收主單片機電路6發(fā)出的指令信號，測量安裝在
機械臂關節(jié)的電機的旋轉角度，并將角度信號反饋給主單片機電路6 ; 所述驅(qū)動電機模塊5接收主單片機電路6發(fā)出的控制信號，根據(jù)指令信號控制電
機工作。 所述主單片機電路6輸出指令信號給超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊1、避障傳感 器模塊2、增量式光電編碼器模塊3、絕對式光電編碼器模塊4，同時接收超聲波傳感器發(fā)射 及接收模塊1、避障傳感器模塊2反饋的距離信號以及增量式光電編碼器模塊3、絕對式光 電編碼器模塊4反饋的角度信號，通過處理后輸出控制信號到驅(qū)動電機模塊5和噴涂系統(tǒng) 轉向閥電磁開關7。 所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊1由超聲波測距傳感器10、第一模擬開關11、 第二模擬開關12、驅(qū)動電路13、接收回路14、信號放大與檢出電路15、第一單片機電路16 構成；其中: 超聲波測距傳感器10通過第一模擬開關11接收驅(qū)動電路13輸出的驅(qū)動信號，測 量機器人行走裝置的基體到所對應的墻壁的距離，并通過第二模擬開關12將距離信號輸 出到接收回路14; 第一模擬開關11根據(jù)接收到的第一單片機電路16發(fā)出的控制指令打開相應超聲 波測距傳感器10的發(fā)射開關； 第二模擬開關12根據(jù)接收到的第一單片機電路16發(fā)出的控制指令打開相應超聲波測距傳感器10的接收開關； 驅(qū)動電路13接收第一單片機電路16輸出的控制信號，通過第一模擬開關11輸出 驅(qū)動信號到超聲波測距傳感器10 ; 接收回路14通過第二模擬開關12接收超聲波測距傳感器IO輸出的距離信號，并 將接收到的距離信號輸出到信號放大與檢出電路15 ; 信號放大與檢出電路15接收接收回路14輸出的距離信號進行放大與檢波后輸出 距離信號給第一單片機電路16 ; 第一單片機電路16接收主單片機電路6發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相應 的控制信號給第一模擬開關11、第二模擬開關12，打開相應超聲波測距傳感器10的發(fā)射開 關和接收開關；并且第一單片機電路16還輸出控制信號到驅(qū)動電路13，控制驅(qū)動電路13 工作，同時，第一單片機電路16接收信號放大與檢出電路15輸出的距離信號，并將接收到 的距離信號反饋給主單片機電路6。 所述避障傳感器模塊2由避障傳感器20、第三模擬開關(21)、第二單片機電路22 構成；其中: 避障傳感器20通過第三模擬開關21接受第二單片機電路22的控制，測量噴頭體 的上方、下方、前方以及基體的前、后方距離障礙物的距離，通過第三模擬開關21將距離信 號輸出到第二單片機電路22 ; 第三模擬開關21根據(jù)接收到的第二單片機電路22發(fā)出的控制指令打開相應避障 傳感器20的發(fā)射開關和接收開關； 第二單片機電路22接收主單片機電路6發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相應 的控制信號給第三模擬開關21，打開相應避障傳感器20的發(fā)射開關和接收開關，同時，通 過第三模擬開關21接收避障傳感器20輸出的距離信號，并將接收到的距離信號反饋給主 單片機電路6。 所述增量式光電編碼器模塊3由增量式光電編碼器30、第四模擬開關31、第三單 片機電路32構成；其中 增量式光電編碼器30通過第四模擬開關31接受第三單片機電路32的控制，測量
安裝在行走裝置兩個驅(qū)動輪的步進電機的旋轉角度以及測量驅(qū)動機械臂轉動的步進電機
的旋轉角度，再通過第四模擬開關31將角度信號輸出到第三單片機電路32 ; 第四模擬開關31根據(jù)接收到的第三單片機電路32發(fā)出的控制指令打開相應增量
式光電編碼器30的發(fā)射開關和接收開關； 第三單片機電路32接收主單片機電路6發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相應 的控制信號給第三模擬開關21，打開相應避障傳感器20的發(fā)射開關和接收開關，同時，通 過第三模擬開關21接收增量式光電編碼器30輸出的角度信號，并將接收到的角度信號反 饋給主單片機電路6。 所述絕對式光電編碼器模塊4由絕對式光電編碼器40、第四單片機電路42構成； 其中 絕對式光電編碼器40受第四單片機電路42的控制，測量安裝在機械臂關節(jié)的電 機的旋轉角度，并將角度信號輸出到第四單片機電路42，安裝在機械臂關節(jié)的電機包括第 一節(jié)臂驅(qū)動電機M4、第二節(jié)臂電動缸步進電機M5、第三節(jié)臂電動缸步進電機M6、噴頭驅(qū)動
10電機M7 ; 第四單片機電路42接收主單片機電路6發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號控制絕對 式光電編碼器40工作，同時，第四單片機電路42接收絕對式光電編碼器40輸出的角度信 號，并將接收到的角度信號反饋給主單片機電路6。 所述驅(qū)動電機模塊5由第五單片機電路51、第一驅(qū)動器52、第二驅(qū)動器53、第三驅(qū) 動器54、第四驅(qū)動器55、第五驅(qū)動器56、第六驅(qū)動器57、第七驅(qū)動器、第八驅(qū)動器58構成， 其中 第五單片機電路51接收主單片機U10發(fā)出的控制信號，根據(jù)指令信號控制第一驅(qū) 動器52、第二驅(qū)動器53、第三驅(qū)動器54、第四驅(qū)動器55、第五驅(qū)動器56、第六驅(qū)動器57、第 七驅(qū)動器、第八驅(qū)動器58工作； 第一驅(qū)動器52、第二驅(qū)動器53、第三驅(qū)動器54、第四驅(qū)動器55、第五驅(qū)動器56、第 六驅(qū)動器57、第七驅(qū)動器、第八驅(qū)動器58接收第五單片機電路51輸出的控制信號，分別驅(qū) 動行走裝置左驅(qū)動輪的步進電機Ml，行走裝置右驅(qū)動輪的步進電機M2，驅(qū)動機械臂轉動的 步進電機M3，第一節(jié)臂驅(qū)動電機M4、第二節(jié)臂電動缸步進電機M5、第三節(jié)臂電動缸步進電 機M6、噴頭驅(qū)動電機M7、噴涂系統(tǒng)驅(qū)動電機工作M8 。 所述的噴涂機器人主要由主控制器、機器人行走裝置、機器人機械臂、噴涂系統(tǒng)構 成。機器人行走裝置主要由基體、驅(qū)動電機、聯(lián)軸器、驅(qū)動輪、萬向輪和測距傳感器組成，所 述噴涂系統(tǒng)，包括涂料供給裝置、輸送軟管、噴頭裝置，噴頭裝置包括噴頭體和傳動機構。
參見圖2，所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊1中第一模擬開關11、第二模擬開關 12分別由8選一多路模擬開關Ul、8選一多路模擬開關U3構成，第一單片機電路16包括 單片機U2 ;其中，8選一多路模擬開關U3的XO X7端分別連接所述超聲波測距傳感器10 的接收端MK1 MK8，8選一多路模擬開關U3的INH、A、B、C端分別與8選一多路模擬開關 Ul的INH、A、B、C端連接，并且分別連接單片機U2的I/O 口 P20 P23端，8選一多路模擬 開關U3的X端連接接收回路14的輸入端，8選一多路模擬開關Ul的X端連接驅(qū)動電路13 的輸出端，8選一多路模擬開關Ul的XO X7端分別連接所述超聲波測距傳感器10的發(fā)射 端LSI LS8。 超聲波測距傳感器10有8個超聲波傳感器發(fā)射端及接收端，8個超聲波傳感器10 分別安裝在機器人行走裝置的基體的四周側板的兩端，如果直接把8個發(fā)射回路和8個接 收回路直接接到單片機U2上的話，則單片機U2需要很多的引腳，AT89C51單片機無法滿足， 因此需要更高級的單片機，同時處理過程及電路圖更為復雜，為了解決這個問題，把8路發(fā) 射回路和8路接收回路，分別用兩個8選1多路模擬開關聯(lián)起來，8路發(fā)射回路和8路接收 回路分別共用一個驅(qū)動電路，同時，由于每個超聲波傳感器的發(fā)射端對應一個接收端，因此 在每一個時刻一個發(fā)射端以及其對應的接收端，即選通了一路超聲波傳感器，這樣對單片 機U2來說，每一時刻只需負責一路傳感器的發(fā)射及數(shù)據(jù)采集，大大減輕了單片機U2的工作 負荷。同時，把2個8選一多路模擬開關U1、U3的選通引腳分別串聯(lián)在一起，這樣，單片機 U2選通了發(fā)射端的哪一路，就同時選通了接收端的哪一路，構成了一個完整的超聲波測距 回路。如果單片機U2需要采集多路傳感器的數(shù)據(jù)，由于單片機的運算速度很快，同時一般 超聲波測距傳感器測量的距離都比較小，因此可以順次選通需要采集的測距回路，在很短 的時間內(nèi)完成多路傳感器的數(shù)據(jù)采集。
參見圖3，所述避障傳感器模塊2中第三模擬開關(21)由8選一多路模擬開關U5 和4選一雙路模擬開關U4構成，避障傳感器20由超聲波測距模塊El E5構成，超聲波測 距模塊E1 E4分別設置在機器人噴頭上方、下方以及機器人行走裝置的基體的前、后，超 聲波測距模塊E5設置在噴頭體的前方，用于測量噴頭到墻面的距離；第二單片機電路22包 括單片機U6;其中； 4選一雙路模擬開關U4的X0端同時連接超聲波測距模塊E1、E2、E3、E4的信號輸 出端TXD，4選一雙路模擬開關U4的XI端連接超聲波測距模塊E5的信號輸出端TXD，4選 一雙路模擬開關U4的Y0端同時連接超聲波測距模塊E1、E2、E3、E4的信號輸入端RXD，4選 一雙路模擬開關U4的Yl端連接超聲波測距模塊E5的信號輸入端RXD， 4選一模擬開關U4 的INH、 A、 B端分別連接單片機U6的I/O 口 P05、 P04、 P03 ;4選一雙路模擬開關U4的Y端 連接單片機U6的信號輸出端TXD，4選一雙路模擬開關U4的X端連接單片機U6的信號輸 入端RXD ; 8選一多路模擬開關U5的INH、A、C端分別連接單片機U6的I/O 口 P24、P23、P21 ; 8選一多路模擬開關U5的XO端連接超聲波測距模塊El的PWR-ON端，8選一多路模擬開關 U5的X1端連接超聲波測距模塊E2的PWR-0N端，8選一多路模擬開關U5的X2端連接超 聲波測距模塊E3的PWR-ON端，8選一多路模擬開關U5的X3端連接超聲波測距模塊E4的 PWR-ON端，8選一多路模擬開關U5的X端連接單片機U6的I/O 口 P25。
該噴涂機器人的避障傳感器采用URM37 VI. O超聲波測距模塊，因為其最小測距可 達4cm。超聲波測距模塊E1 E5安裝在噴頭體的上方、下方和前方以及基體的前、后方，由 于安裝在噴頭體上以及基體上的避障傳感器并不是同時工作的，例如基體在向前運動的時 候，只需基體前面的避障傳感器工作，其它的不工作；當噴頭體向下運動時，只需噴頭體下 面的避障傳感器工作，其它的不工作。因此，為了節(jié)省單片機U6的管腳，把安裝在噴頭體的 上方、下方以及基體的前方、后方超聲波測距模塊E1 E4并聯(lián)連接，同時，把超聲波測距模 塊El E4的電源開關端PWR-ON連接到8選一多路模擬開關U5上，通過8選一多路模擬 開關U5使超聲波測距模塊E1 E4每一時刻只有一個工作；而安裝在噴頭體前方的超聲波 測距模塊E5，需要不斷測量噴頭到墻面的距離，以保證噴頭到墻面的距離恒定，以保證單片 機U6能隨時采集它的數(shù)據(jù)。由于URM37V1. 0超聲波測距模塊與單片機之間的通信方式是 串行通信，對于單片機U6來說，同時傳遞的數(shù)據(jù)可能有兩路，但單片機U6只有一個RXD和 TXD 口 ，因此，通過4選一雙路模擬開關U4實現(xiàn)了單片機U6與5個URM37 VI. 0超聲波測距 模塊數(shù)據(jù)通信。 參見圖4，所述增量式光電編碼器模塊3中增量式光電編碼器30由光電編碼器 Hl、 H2、 H3構成，所述光電編碼器Hl、 H2、 H3分別設置在驅(qū)動行走裝置的兩個驅(qū)動輪的步進 電機上以及驅(qū)動機械臂轉動的步進電機上，用于測量安裝在行走裝置兩個驅(qū)動輪的步進電 機以及測量驅(qū)動機械臂轉動的步進電機的旋轉角度；所述第四模擬開關31由4選一雙路模 擬開關U7構成，所述第三單片機電路32包括單片機U8，其中，4選一雙路模擬開關U7的X 端連接單片機U8的定時/計數(shù)器接口 Tl端，4選一雙路模擬開關U7的Y端連接單片機U8 的定時/計數(shù)器接口 TO端，4選一雙路模擬開關U7的XO端連接光電編碼器Hl的STGA端， 并通過電阻R8連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的XI端連接光電編碼器H2的STGA 端，并通過電阻R9連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的YO端連接光電編碼器H3的STGA端，并通過電阻R10連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的INH、 A、 B端分別連接單 片機U8的I/O 口 P27、P26、P25。 驅(qū)動行走裝置的兩個驅(qū)動輪的步進電機以及驅(qū)動機械臂轉動的步進電機這三個 步進電機直接由單片機U8控制，無需測量步進電機的正、反轉，故編碼器的A、 B信號中，只 需要測量一個就行了。在噴涂機器人的運動過程中，行走裝置的兩個驅(qū)動輪總是同時轉動 的，因此需要對這兩個步進電機的旋轉角度進行同步測量，這就要把這兩步進電機對應的 編碼器同時連接到單片機U8的定時/計數(shù)器TO、 Tl上，因為AT80C51只有兩個定時/計 數(shù)器，而這里有三個編碼器，差一個定時/計數(shù)器。由于本噴涂機器人在行走的過程中，機 械臂不轉動；機械臂轉動時，噴涂機器人又是靜止的，因此當驅(qū)動輪上步進電機對應的編碼 器工作時，驅(qū)動機械臂轉動的步進電機對應的編碼器是不工作的，同時當動機械臂轉動的 步進電機對應的編碼器工作時，驅(qū)動輪上步進電機對應的編碼器是不工作的。所以可以采 用一個4選一雙路模擬開關U7把這三個編碼器與單片機U8連接起來，當需要測量步進電 機的轉動角度時，就選通其對應的編碼器，這樣，就可以讓這三個編碼器分時共用單片機U8 的定時/計數(shù)器T0、T1。 在該模塊中單片機U8的TXD、 RXD、 RESET和1X/VP引腳與主單片機相聯(lián)，實現(xiàn)主、 副單片機的復位、選通以及數(shù)據(jù)的傳輸。 參見圖5，所述絕對式光電編碼器模塊4包括絕對式光電編碼器40、第4單片機電 路41構成，其中，絕對式光電編碼器40由光電編碼器K1、K2、K3、K4構成，分別設置在機器 人機械臂上的每個關節(jié)處，第4單片機電路41包括單片機U9。 光電編碼器K1、K2、K3、K4用于噴涂機器人機械臂上每個關節(jié)處的角度測量。由于 在噴涂過程中，為了保證噴頭直線運動，機械臂的每一個臂都運動，機械臂上每個關節(jié)的角 度也是時刻變化的，因此，需要每時每刻對四個光電編碼器K1、 K2、 K3、 K4的測量結果進行 處理、對比，所以必須把四個光電編碼器K1、K2、K3、K4同時連接到單片機U9上，由于四個光 電編碼器K1、K2、K3、K4需要36個I/O 口 ，因此這個模塊中，單片機U9可以采用C8051F020 單片機。 參見圖6，由于驅(qū)動輪上的步進電機M1、M2和驅(qū)動機械臂轉動的步進電機M3不同 時工作，但驅(qū)動輪上的兩個步進電機M1、 M2又必須同時工作，因此，把行走裝置左驅(qū)動輪的 步進電機M1及其驅(qū)動器直接連到單片機Ull上，而行走裝置右驅(qū)動輪的步進電機M2、驅(qū)動 機械臂轉動的步進電機M3分別通過四路電子開關集成電路U23、 U24連接到同一個驅(qū)動器 U22上，再連接到單片機U11上，四路電子開關集成電路U23、 U24的選通管腳串聯(lián)在一起， 這樣單片機Ull就可以直接選擇由行走裝置右驅(qū)動輪的步進電機M2或驅(qū)動整個機械臂轉 動的步進電機M3工作。在選擇行走裝置右驅(qū)動輪的步進電機M2工作的時候，也同時使行 走裝置左驅(qū)動輪的步進電機M1工作，實現(xiàn)行走裝置的運動，當選通驅(qū)動機械臂轉動的步進 電機M3工作的時候，則步進電機Ml、 M2不工作，實現(xiàn)機械臂的整體轉動。
參見圖7，主單片機電路6包括主單片機U10。
參見圖8、圖9，所述噴涂機器人控制系統(tǒng)的工作原理是 當把噴涂機器人放入房間后，打開噴涂機器人的電源開關。此時主單片機U10，從 內(nèi)存中讀取已存入的房屋的CAD信息并分析，得到機器人的路徑信息，同時發(fā)出一個信號 給超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊1的單片機U2，單片機U2根據(jù)所接收到的信號類型確定哪
13幾個測距傳感器工作，然后依次發(fā)出相應的激發(fā)信號，啟動超聲波測距傳感器io測量其到
所對應的墻壁的距離，然后將超聲波測距傳感器10測量所得到的距離數(shù)值通過單片機U2 發(fā)送給主單片機U10，主單片機U10根據(jù)各距離值計算噴涂機器人在房間中的位置坐標，如 果計算得到的坐標與機器人運動路徑的初始坐標的誤差超過了一定的值，則主單片機U10 發(fā)出控制信號給驅(qū)動電機模塊5中的單片機U11，單片機U11根據(jù)接收到的信號類型以及相 應的數(shù)據(jù)，確定所需要驅(qū)動的電機以及相應的驅(qū)動參數(shù)，然后單片機U11發(fā)出驅(qū)動信號給 行走裝置左驅(qū)動輪的步進電機Ml，行走裝置右驅(qū)動輪的步進電機M2的驅(qū)動器，使步進電機 M1、M2工作，從而使機器人向初始位置移動，移動完后，主單片機U10再重復上面過程，直到 噴涂機器人到達路徑的初始位置。 到達初始位置后，主單片機U10輸出機械臂初始化信號給驅(qū)動電機模塊5中的單 片機U11，單片機U11根據(jù)得到的信號，輸出驅(qū)動信號驅(qū)動安裝在機械臂上的轉動電機M3 和安裝在第一節(jié)機械臂上的第一節(jié)臂驅(qū)動電機M4使機械臂運動到初始姿態(tài)，同時主單片 機U10發(fā)送啟動信號給絕對式光電編碼器模塊4中的單片機U9，單片機U9激發(fā)光電編碼 器K1、K2、K3、K4工作，光電編碼器K1、K2、K3、K4不斷的測量機械臂各關節(jié)的角度并反饋給 單片機U9，單片機U9又將各角度信息傳送給主單片機UIO，主單片機U10將得到的各關節(jié) 的角度與機械臂初始姿態(tài)的標準角度進行對比，當它們之間的偏差超過規(guī)定值時，說明機 械臂還沒有達到初始姿態(tài)，則主單片機U10又發(fā)送控制信號給驅(qū)動電機模塊5中的單片機 U11，單片機U11根據(jù)得到的信號，輸出驅(qū)動信號驅(qū)動安裝在機械臂上的轉動電機M3和安裝 在第一節(jié)機械臂上的第一節(jié)臂驅(qū)動電機M4，對機械臂的姿態(tài)進行調(diào)整，重復上述過程，直到 機械臂達到噴涂的初始姿態(tài)。 當機械臂達到初始姿態(tài)后，便可以進行噴涂了，此時，主單片機U10發(fā)出驅(qū)動信號 給第七驅(qū)動器58，第七驅(qū)動器58驅(qū)動噴涂系統(tǒng)驅(qū)動電機M8工作，并輸出啟動信號打開噴涂 系統(tǒng)轉向閥電磁開關7，噴涂系統(tǒng)進行噴涂，與此同時主單片機U10發(fā)出控制信號給單片機 Ull，單片機Ull驅(qū)動電機M4 M7工作，帶動噴頭沿墻壁勻速運動，在機械臂運動的同時， 主單片機U10發(fā)送信號給單片機U6，單片機U6根據(jù)信號類型啟動噴頭上的兩個避障傳感 器工作，避障傳感器不斷的檢測噴頭到所噴墻壁和地面或天花板的距離，并將得到的距離 反饋給主單片機UIO，主單片機U10將這兩個距離值與規(guī)定值做對比，當噴頭到墻壁的距離 小于規(guī)定值時，則主單片機U10發(fā)送控制信號給單片機Ull，單片機Ull根據(jù)內(nèi)部程序控制 機械臂上的電機M3、 M4使機械臂調(diào)整姿態(tài)。當噴頭到地面或天花板的距離小于規(guī)定值時， 說明噴頭不能再運動下去，否則會發(fā)生碰撞，此時主單片機U10向第七驅(qū)動器58和單片機 U11發(fā)出控制信號，并關閉噴涂系統(tǒng)轉向閥電磁開關7，噴涂系統(tǒng)驅(qū)動電機M8和機械臂上的 電機M3 M7停止工作。
權利要求
噴涂機器人控制系統(tǒng)，包括超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊(1)、避障傳感器模塊(2)、增量式光電編碼器模塊(3)、絕對式光電編碼器模塊(4)、驅(qū)動電機模塊(5)、主單片機電路(6)；其特征在于所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊(1)接收主單片機電路(6)發(fā)出的指令信號，測量機器人行走裝置的基體到所對應的墻壁的距離，并將距離信號反饋給主單片機電路(6)；所述避障傳感器模塊(2)接收主單片機電路(6)發(fā)出的指令信號，測量噴頭體的上方、下方和前方以及基體的前方、后方距離障礙物的距離，并將距離信號反饋給主單片機電路(6)；所述增量式光電編碼器模塊(3)接收主單片機電路(6)發(fā)出的指令信號，測量安裝在行走裝置驅(qū)動輪的步進電機(M1、M2)的旋轉角度以及測量驅(qū)動機械臂轉動的步進電機(M3)的旋轉角度，并將角度信號反饋給主單片機電路(6)；所述絕對式光電編碼器模塊(4)接收主單片機電路(6)發(fā)出的指令信號，測量安裝在機械臂關節(jié)的電機的旋轉角度，并將角度信號反饋給主單片機電路(6)；所述驅(qū)動電機模塊(5)接收主單片機電路(6)發(fā)出的控制信號，根據(jù)指令信號控制電機工作；所述主單片機電路(6)輸出指令信號給超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊(1)、避障傳感器模塊(2)、增量式光電編碼器模塊(3)、絕對式光電編碼器模塊(4)，同時接收超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊(1)、避障傳感器模塊(2)反饋的距離信號以及增量式光電編碼器模塊(3)、絕對式光電編碼器模塊(4)反饋的角度信號，通過處理后輸出控制信號到驅(qū)動電機模塊(5)和噴涂系統(tǒng)轉向閥電磁開關(7)；
2. 根據(jù)權利要求1所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)，其特征在于所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊(1)由超聲波測距傳感器(10)、第一模擬開關(11)、第二模擬開關(12)、驅(qū)動電路(13)、接收回路(14)、信號放大與檢出電路(15)、第一單片機電路(16)構成；其中超聲波測距傳感器(10):超聲波測距傳感器(10)通過第一模擬開關(11)接收驅(qū)動電路(13)輸出的驅(qū)動信號，測量機器人行走裝置的基體到所對應的墻壁的距離，并通過第二模擬開關(12)將距離信號輸出到接收回路(14);第一模擬開關(11):根據(jù)接收到的第一單片機電路(16)發(fā)出的控制指令打開相應超聲波測距傳感器(10)的發(fā)射開關；第二模擬開關(12):根據(jù)接收到的第一單片機電路(16)發(fā)出的控制指令打開相應超聲波測距傳感器(10)的接收開關；驅(qū)動電路(13):接收第一單片機電路(16)輸出的控制信號，通過第一模擬開關(11)輸出驅(qū)動信號到超聲波測距傳感器(10);接收回路(14):通過第二模擬開關(12)接收超聲波測距傳感器(10)的接收端輸出的距離信號，并將接收到的距離信號輸出到信號放大與檢出電路(15);信號放大與檢出電路(15):接收接收回路(14)輸出的距離信號，進行放大與檢波后輸出距離信號給第一單片機電路(16);第一單片機電路(16):接收主單片機電路(6)發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相應的控制信號給第一模擬開關(11)、第二模擬開關(12)，打開相應超聲波測距傳感器(10)的發(fā)射開關和接收開關；并且第一單片機電路(15)還輸出控制信號到驅(qū)動電路(13)，同 時，第一單片機電路(15)接收信號放大與檢出電路(15)輸出的距離信號，并將接收到的距 離信號反饋給主單片機電路(6)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)，其特征在于所述避障傳感器模塊(2) 由避障傳感器(20)、第三模擬開關(21)、第二單片機電路(22)構成；其中避障傳感器(20):通過第三模擬開關(21)接受第二單片機電路(22)的控制，測量噴 頭體的上方、下方、前方以及基體的前、后方距離障礙物的距離，再通過第三模擬開關(21) 將距離信號輸出到第二單片機電路(22);第三模擬開關(21):根據(jù)接收到的第二單片機電路(22)發(fā)出的控制指令打開相應避 障傳感器(20)的發(fā)射開關和接收開關；第二單片機電路(22):接收主單片機電路(6)發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相 應的控制信號給第三模擬開關(21)，打開相應避障傳感器(20)的發(fā)射開關和接收開關，同 時，通過第三模擬開關(21)接收避障傳感器(20)輸出的距離信號，并將接收到的距離信號 反饋給主單片機電路(6)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)，其特征在于所述增量式光電編碼器 模塊(3)由增量式光電編碼器(30)、第四模擬開關(31)、第三單片機電路(32)構成；其中增量式光電編碼器(30):通過第四模擬開關(31)接受第三單片機電路(32)的控制， 測量安裝在行走裝置兩個驅(qū)動輪的步進電機的旋轉角度以及測量驅(qū)動機械臂轉動的步進 電機的旋轉角度，再通過第四模擬開關(31)將角度信號輸出到第三單片機電路(32);第四模擬開關(31):根據(jù)接收到的第三單片機電路(32)發(fā)出的控制指令打開相應增量式光電編碼器(30)的發(fā)射開關和接收開關；第三單片機電路(32):接收主單片機電路(6)發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號發(fā)送相 應的控制信號給第三模擬開關(21)，打開相應避障傳感器(20)的發(fā)射開關和接收開關，同 時，通過第三模擬開關(21)接收增量式光電編碼器(30)輸出的角度信號，并將接收到的角 度信號反饋給主單片機電路(6)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)，其特征在于所述絕對式光電編碼器 模塊(4)由絕對式光電編碼器(40)、第四單片機電路(42)構成；其中絕對式光電編碼器(40):受第四單片機電路(42)的控制，測量安裝在機械臂關節(jié)的電 機的旋轉角度，并將角度信號輸出到第四單片機電路(42);第四單片機電路(42):接收主單片機電路(6)發(fā)出的指令信號，根據(jù)指令信號控制絕 對式光電編碼器(40)工作，同時，第四單片機電路(42)接收絕對式光電編碼器(40)輸出 的角度信號，并將接收到的角度信號反饋給主單片機電路(6)。
6. 根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)，其特征在于所述超 聲波傳感器發(fā)射及接收模塊(1)中第一模擬開關(11)、第二模擬開關(12)分別由8選一多 路模擬開關U1、8選一多路模擬開關U3構成，第一單片機電路(16)包括單片機U2 ;其中，8 選一多路模擬開關U3的X0 X7端分別連接所述超聲波測距傳感器(10)的接收端MK1 MK8，8選一多路模擬開關U3的INH、A、B、C端分別與8選一多路模擬開關U1的INH、A、B、C 端連接，并且分別連接單片機U2的I/O 口 P20 P23端，8選一多路模擬開關U3的X端連 接接收回路(14)的輸入端，8選一多路模擬開關U1的X端連接驅(qū)動電路(13)的輸出端，8選一多路模擬開關Ul的X0 X7端分別連接所述超聲波測距傳感器(10)的發(fā)射端LSI LS8。
7. 根據(jù)權利要求6所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)，其特征在于所述避障傳感器模塊(2) 中第三模擬開關(21)由8選一多路模擬開關U5和4選一雙路模擬開關U4構成，避障傳感 器(20)由超聲波測距模塊E1 E5構成，第二單片機電路(22)包括單片機U6;其中；4選一雙路模擬開關U4的X0端同時連接超聲波測距模塊El、 E2、 E3、 E4的信號輸出 端TXD， 4選一雙路模擬開關U4的XI端連接超聲波測距模塊E5的信號輸出端TXD， 4選一 雙路模擬開關U4的Y0端同時連接超聲波測距模塊El、 E2、 E3、 E4的信號輸入端RXD， 4選 一雙路模擬開關U4的Yl端連接超聲波測距模塊E5的信號輸入端RXD， 4選一模擬開關U4 的INH、 A、 B端分別連接單片機U6的I/O 口 P05、 P04、 P03 ;4選一雙路模擬開關U4的Y端 連接單片機U6的信號輸出端TXD，4選一雙路模擬開關U4的X端連接單片機U6的信號輸 入端RXD ;8選一多路模擬開關U5的INH、A、C端分別連接單片機U6的I/O 口 P24、P23、P21 ;8選 一多路模擬開關U5的X0端連接超聲波測距模塊E1的PWR-0N端，8選一多路模擬開關U5的 XI端連接超聲波測距模塊E2的PWR-ON端，8選一多路模擬開關U5的X2端連接超聲波測 距模塊E3的PWR-ON端，8選一多路模擬開關U5的X3端連接超聲波測距模塊E4的PWR-ON 端，8選一多路模擬開關U5的X端連接單片機U6的I/O 口 P25。
8. 根據(jù)權利要求7所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)，其特征在于所述增量式光電編碼器 模塊(3)中增量式光電編碼器(30)由光電編碼器H1、H2、H3構成；所述第四模擬開關(31) 由4選一雙路模擬開關U7構成，所述第三單片機電路(32)包括單片機U8，其中，4選一雙 路模擬開關U7的X端連接單片機U8的定時/計數(shù)器接口 Tl端，4選一雙路模擬開關U7的 Y端連接單片機U8的定時/計數(shù)器接口 T0端，4選一雙路模擬開關U7的X0端連接光電編 碼器Hl的STGA端，并通過電阻R8連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的XI端連接光電 編碼器H2的STGA端，并通過電阻R9連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的Y0端連接光 電編碼器H3的STGA端，并通過電阻R10連接電源電壓，4選一雙路模擬開關U7的INH、 A、 B端分別連接單片機U8的1/0 口 P25、 P26、 P27。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種噴涂機器人控制系統(tǒng)，包括超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊、避障傳感器模塊、增量式光電編碼器模塊、絕對式光電編碼器模塊、驅(qū)動電機模塊、主單片機電路、噴涂系統(tǒng)轉向閥電磁開關7構成；其特征在于所述超聲波傳感器發(fā)射及接收模塊接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，測量機器人行走裝置的基體到所對應的墻壁的距離，并將距離信號反饋給主單片機電路；所述避障傳感器模塊接收主單片機電路發(fā)出的指令信號，測量噴頭體的上方、下方和前方以及基體的前方、后方距離障礙物的距離，并將距離信號反饋給主單片機電路；本發(fā)明所述的噴涂機器人控制系統(tǒng)電路簡單，成本低，實現(xiàn)了對噴涂機器人的自動化控制，控制可靠，具有良好的應用前景。
文檔編號G05D1/02GK101739030SQ20091025090
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者侯海波, 周明紅, 尹先進, 李奇敏, 謝言, 賈涵杰 申請人:重慶大學