用于教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】針對(duì)教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸裝置連線復(fù)雜易插錯(cuò)的難題，本實(shí)用新型提供一種用于教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸裝置，包括PC機(jī)、PCI總線、中央控制板和六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元，機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元均含有運(yùn)動(dòng)控制卡。其中，中央控制板為NPM公司生產(chǎn)的PPCI-L112型板卡，運(yùn)動(dòng)控制卡均為NPM公司的MNET-M381-TST。PC機(jī)通過(guò)PCI總線與中央控制板相連接，中央控制板和六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元中的運(yùn)動(dòng)控制卡依次串連在一起。通過(guò)本產(chǎn)品能夠?qū)⒃刃枰邪膊宓囊话俣鄺l信號(hào)線分散在六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元之間上，單個(gè)區(qū)域所需要連接的數(shù)據(jù)線成倍地減小，從而避免了插接錯(cuò)誤的概率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于信號(hào)傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及用于教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究的理想平臺(tái)的教學(xué)機(jī)器人是一個(gè)多輸入多輸出的動(dòng)力學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)。但是，目前的教學(xué)機(jī)器人的控制系統(tǒng)基本采用PCI總線+DSP為主控制器的連接方式的，該連接方式的配線非常復(fù)雜——所有關(guān)節(jié)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的I/O信號(hào)及電機(jī)都需要與教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的主控制器進(jìn)行連接，配線復(fù)雜，電柜體積大，笨重，造成教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的可靠性降低，維修困難，并且價(jià)格昂貴，不利于教學(xué)機(jī)器人的普及與應(yīng)用。以我校的教學(xué)機(jī)器人為例，見(jiàn)圖3，該教學(xué)機(jī)器人具有六個(gè)自由度，即含有六個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)的配線條數(shù)超過(guò)20條，這樣一來(lái)插接在教學(xué)機(jī)器人主控制器上的數(shù)據(jù)線上百條，導(dǎo)致配線工作量很大且易因配線失誤插錯(cuò)而危險(xiǎn)性提高。此外，搭載六個(gè)自由度的教學(xué)機(jī)器人的主控制器也需要專(zhuān)門(mén)訂制，導(dǎo)致成本居高不下——接口越多，越難采購(gòu)，且價(jià)格越聞。
[0003]為解決教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的配線復(fù)雜、連線易插錯(cuò)、價(jià)格高昂等問(wèn)題，需要一種接線簡(jiǎn)單的教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)，以滿足高等院校機(jī)器人學(xué)、機(jī)電一體化、控制工程基礎(chǔ)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行教學(xué)演示的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連線少，可靠性高，價(jià)格低且適用于教學(xué)演示需要的用于教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的方案是:
[0006]用于教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸裝置，包括PC機(jī)1、PCI總線2、中央控制板3和六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元，其中，PC機(jī)I通過(guò)PCI總線2與中央控制板3相連接；六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元依次記為第一機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元410、第二機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元420、第三機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元430、第四機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元440、第五機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元450和第六機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元460 ;每個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元內(nèi)均含有一個(gè)編碼器和一個(gè)IO信號(hào)接收器，六個(gè)編碼器依次為第一編碼器414、第二編碼器424、第三編碼器434、第四編碼器444、第五編碼器454和第六編碼器464，六個(gè)IO信號(hào)接收器依次為第一 IO信號(hào)接收器415、第二 IO信號(hào)接收器425、第三IO信號(hào)接收器435、第四IO信號(hào)接收器445、第五IO信號(hào)接收器455和第六IO信號(hào)接收器465 ;其中:中央控制板3為NPM公司生產(chǎn)的PPC1-Ll 12 型板卡。
[0007]第一機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元410內(nèi)還設(shè)有第一運(yùn)動(dòng)控制卡411、第一伺服驅(qū)動(dòng)器412和第一交流伺服電機(jī)413 ;其中，第一運(yùn)動(dòng)控制卡411分別與第一伺服驅(qū)動(dòng)器412、第一 IO信號(hào)接收器415連接且雙向通訊，第一伺服驅(qū)動(dòng)器412與第一交流伺服電機(jī)413連接且雙向通訊，第一編碼器414固定在第一交流伺服電機(jī)413上,第一編碼器414的輸出端與第一伺服驅(qū)動(dòng)器412的輸入端相連接；第一運(yùn)動(dòng)控制卡411的通訊接口與中央控制板3的通訊接口連接并雙向通訊。
[0008]第二機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元420內(nèi)還設(shè)有第二運(yùn)動(dòng)控制卡421、第二伺服驅(qū)動(dòng)器422和第二交流伺服電機(jī)423 ;其中，第二運(yùn)動(dòng)控制卡421分別與第二伺服驅(qū)動(dòng)器422、第二 IO信號(hào)接收器425連接且雙向通訊，第二伺服驅(qū)動(dòng)器422與第二交流伺服電機(jī)423連接且雙向通訊，第二編碼器424固定在第二交流伺服電機(jī)423上，第二編碼器424的輸出端與第二伺服驅(qū)動(dòng)器422的輸入端相連接；第二運(yùn)動(dòng)控制卡421與第一運(yùn)動(dòng)控制卡411相連接。
[0009]第三機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元430內(nèi)還設(shè)有第三運(yùn)動(dòng)控制卡431、第三伺服驅(qū)動(dòng)器432和第三交流伺服電機(jī)433 ;其中，第三運(yùn)動(dòng)控制卡431分別與第三伺服驅(qū)動(dòng)器432、第三IO信號(hào)接收器435連接且雙向通訊，第三伺服驅(qū)動(dòng)器432與第三交流伺服電機(jī)433連接且雙向通訊，第三編碼器434固定在第三交流伺服電機(jī)433上，第三編碼器434的輸出端與第三伺服驅(qū)動(dòng)器432的輸入端相連接；第三運(yùn)動(dòng)控制卡431與第二運(yùn)動(dòng)控制卡421相連接。
[0010]第四機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元440內(nèi)還設(shè)有第四運(yùn)動(dòng)控制卡441、第四伺服驅(qū)動(dòng)器442和第四交流伺服電機(jī)443 ;其中，第四運(yùn)動(dòng)控制卡441分別與第四伺服驅(qū)動(dòng)器442、第四IO信號(hào)接收器445連接且雙向通訊，第四伺服驅(qū)動(dòng)器442與第四交流伺服電機(jī)443連接且雙向通訊，第四編碼器444固定在第四交流伺服電機(jī)443上，第四編碼器444的輸出端與第四伺服驅(qū)動(dòng)器442的輸入端相連接；第四運(yùn)動(dòng)控制卡441與第三運(yùn)動(dòng)控制卡431相連接。
[0011]第五機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元450內(nèi)還設(shè)有第五運(yùn)動(dòng)控制卡451、第五伺服驅(qū)動(dòng)器452和第五交流伺服電機(jī)453 ;其中，第五運(yùn)動(dòng)控制卡451分別與第五伺服驅(qū)動(dòng)器452、第五IO信號(hào)接收器455連接且雙向通訊，第五伺服驅(qū)動(dòng)器452與第五交流伺服電機(jī)453連接且雙向通訊，第五編碼器454固定在第五交流伺服電機(jī)453上,第五編碼器454的輸出端與第五伺服驅(qū)動(dòng)器452的輸入端相連接；第五運(yùn)動(dòng)控制卡451與第四運(yùn)動(dòng)控制卡441相連接。
[0012]第六機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元460內(nèi)還設(shè)有第六運(yùn)動(dòng)控制卡461、第六伺服驅(qū)動(dòng)器462和第六交流伺服電機(jī)463 ;其中，第六運(yùn)動(dòng)控制卡461分別與第六伺服驅(qū)動(dòng)器462、第六IO信號(hào)接收器465連接且雙向通訊，第六伺服驅(qū)動(dòng)器462與第六交流伺服電機(jī)463連接且雙向通訊，第六編碼器464固定在第六交流伺服電機(jī)463上，第六編碼器464的輸出端與第六伺服驅(qū)動(dòng)器462的輸入端相連接；第六運(yùn)動(dòng)控制卡461與第五運(yùn)動(dòng)控制卡451相連接；
[0013]第一運(yùn)動(dòng)控制卡411、第二運(yùn)動(dòng)控制卡421、第三運(yùn)動(dòng)控制卡431、第四運(yùn)動(dòng)控制卡
441、第五運(yùn)動(dòng)控制卡451和第六運(yùn)動(dòng)控制卡461為NPM公司的MNET-M381-TST；
[0014]第一伺服驅(qū)動(dòng)器412、第二伺服驅(qū)動(dòng)器422、第三伺服驅(qū)動(dòng)器432、第四伺服驅(qū)動(dòng)器
442、第五伺服驅(qū)動(dòng)器452和第六伺服驅(qū)動(dòng)器462為臺(tái)灣東元AC伺服TSTA型驅(qū)動(dòng)器；
[0015]第一交流伺服電機(jī)413、第二交流伺服電機(jī)423、第三交流伺服電機(jī)433、第四交流伺服電機(jī)443、第五交流伺服電機(jī)453和第六交流伺服電機(jī)463為臺(tái)灣東元AC伺服TSTA型伺服電機(jī)。
[0016]有益的技術(shù)效果
[0017]本產(chǎn)品的中央控制板3NPM公司生產(chǎn)的PPC1-L112型板卡與第一運(yùn)動(dòng)控制卡411、第二運(yùn)動(dòng)控制卡421、第三運(yùn)動(dòng)控制卡431、第四運(yùn)動(dòng)控制卡441、第五運(yùn)動(dòng)控制卡451和第六運(yùn)動(dòng)控制卡461NPM公司的MNET-M381-TST之間采用Motionnet的通訊方式，故可使用串接的方式連接，而避免傳統(tǒng)的并接情況下所有的連接線全部要集中于中央控制板3上，導(dǎo)致插口密集、插拔不便且容易插錯(cuò)的問(wèn)題——由于本產(chǎn)品插口分散，使得原先需要集中安插的一百多條信號(hào)線分散在六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元之間上，單個(gè)區(qū)域所需要連接的數(shù)據(jù)線成倍地減小，從而避免了插接錯(cuò)誤的概率。此外，當(dāng)部分插口在使用中壞損時(shí)，只要替換相應(yīng)的板卡即可完成零時(shí)維護(hù)，替換的成本低，且不影響教學(xué)演示。
[0018]本產(chǎn)品的各個(gè)硬件模塊均為直接從市場(chǎng)上直接采購(gòu)并逐個(gè)串連拼接而成，無(wú)需專(zhuān)用電路或額外的專(zhuān)用設(shè)計(jì)與定制，從而降低了采購(gòu)與維護(hù)的成本。相比較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主控制器的硬件一旦損壞就得徹底維修，本產(chǎn)品只需備用一套中央控制板和運(yùn)動(dòng)控制卡，就能滿足日常維護(hù)的需要，且費(fèi)用低廉。
[0019]此外，本產(chǎn)品還具有如下優(yōu)勢(shì):
[0020]1.控制系統(tǒng)采用串行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，適合長(zhǎng)距離進(jìn)行高速通訊，連接線路非常簡(jiǎn)單方便，縮短了配線時(shí)間，節(jié)省了配線的空間，大幅度降低了成本；
[0021]2.機(jī)器人系統(tǒng)如果需要增加N個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行復(fù)雜控制演示，只要在此控制系統(tǒng)中增加N個(gè)運(yùn)動(dòng)控制卡，并直接順序連接在上一級(jí)板卡上，控制系統(tǒng)不需要改動(dòng)太大，大大降低了后期的維護(hù)成本和升級(jí)需要，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；
[0022]3.這種控制系統(tǒng)如果某個(gè)板卡有錯(cuò)誤或損壞，只需要將相應(yīng)的板卡進(jìn)行替換，通過(guò)插口插拔方式進(jìn)行操作，簡(jiǎn)單可靠，便于維護(hù)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]圖1是本實(shí)用新型的連接示意圖。
[0025]圖2是圖1中伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電源連接圖。
[0026]圖3是原有結(jié)構(gòu)的連接示意圖。
[0027]圖中的序號(hào)為:PC機(jī)1、PCI總線2、中央控制板3、第一機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元410、第一運(yùn)動(dòng)控制卡411、第一伺服驅(qū)動(dòng)器412和第一交流伺服電機(jī)413、第一編碼器414、第一IO信號(hào)接收器415、第二機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元420、第二運(yùn)動(dòng)控制卡421、第二伺服驅(qū)動(dòng)器422和第二交流伺服電機(jī)423、第二編碼器424、第二 IO信號(hào)接收器425、第三機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元430、第三運(yùn)動(dòng)控制卡431、第三伺服驅(qū)動(dòng)器432和第三交流伺服電機(jī)433、第三編碼器434、第三IO信號(hào)接收器435、第四機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元440、第四運(yùn)動(dòng)控制卡441、第四伺服驅(qū)動(dòng)器442和第四交流伺服電機(jī)443、第四編碼器444、第四IO信號(hào)接收器445、第五機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元450、第五運(yùn)動(dòng)控制卡451、第五伺服驅(qū)動(dòng)器452和第五交流伺服電機(jī)453、第五編碼器454、第五IO信號(hào)接收器455、第六機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元460、第六運(yùn)動(dòng)控制卡461、第六伺服驅(qū)動(dòng)器462和第六交流伺服電機(jī)463、第六編碼器464、第六IO信號(hào)接收器465。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參見(jiàn)圖1，用于教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的的信號(hào)傳輸裝置，包括PC機(jī)1、PCI總線2、中央控制板3和六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元，其中，PC機(jī)I通過(guò)PCI總線2與中央控制板3相連接；六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元依次記為第一機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元410、第二機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元420、第三機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元430、第四機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元440、第五機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元450和第六機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元460 ;每個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元內(nèi)均含有一個(gè)編碼器和一個(gè)IO信號(hào)接收器，六個(gè)編碼器依次為第一編碼器414、第二編碼器424、第三編碼器434、第四編碼器444、第五編碼器454和第六編碼器464，六個(gè)IO信號(hào)接收器依次為第一 IO信號(hào)接收器415、第二 IO信號(hào)接收器425、第三IO信號(hào)接收器435、第四IO信號(hào)接收器445、第五IO信號(hào)接收器455和第六IO信號(hào)接收器465 ;其中:中央控制板3為NPM公司生產(chǎn)的PPC1-Ll 12型板卡。
[0029]第一機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元410內(nèi)還設(shè)有第一運(yùn)動(dòng)控制卡411、第一伺服驅(qū)動(dòng)器412和第一交流伺服電機(jī)413 ;其中，第一運(yùn)動(dòng)控制卡411分別與第一伺服驅(qū)動(dòng)器412第一 IO信號(hào)接收器415連接且雙向通訊，第一伺服驅(qū)動(dòng)器412與第一交流伺服電機(jī)413連接且雙向通訊，第一編碼器414固定在第一交流伺服電機(jī)413上,第一編碼器414的輸出端與第一伺服驅(qū)動(dòng)器412的輸入端相連接；第一運(yùn)動(dòng)控制卡411的通訊接口與中央控制板3的通訊接口連接并雙向通訊。
[0030]第二機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元420內(nèi)還設(shè)有第二運(yùn)動(dòng)控制卡421、第二伺服驅(qū)動(dòng)器422和第二交流伺服電機(jī)423 ;其中，第二運(yùn)動(dòng)控制卡421分別與第二伺服驅(qū)動(dòng)器422、第二 IO信號(hào)接收器425連接且雙向通訊，第二伺服驅(qū)動(dòng)器422與第二交流伺服電機(jī)423連接且雙向通訊，第二編碼器424固定在第二交流伺服電機(jī)423上，第二編碼器424的輸出端與第二伺服驅(qū)動(dòng)器422的輸入端相連接；第二運(yùn)動(dòng)控制卡421與第一運(yùn)動(dòng)控制卡411相連接。
[0031]第三機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元430內(nèi)還設(shè)有第三運(yùn)動(dòng)控制卡431、第三伺服驅(qū)動(dòng)器432和第三交流伺服電機(jī)433 ;其中，第三運(yùn)動(dòng)控制卡431分別與第三伺服驅(qū)動(dòng)器432、第三IO信號(hào)接收器435連接且雙向通訊，第三伺服驅(qū)動(dòng)器432與第三交流伺服電機(jī)433連接且雙向通訊，第三編碼器434固定在第三交流伺服電機(jī)433上，第三編碼器434的輸出端與第三伺服驅(qū)動(dòng)器432的輸入端相連接；第三運(yùn)動(dòng)控制卡431與第二運(yùn)動(dòng)控制卡421相連接。
[0032]第四機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元440內(nèi)還設(shè)有第四運(yùn)動(dòng)控制卡441、第四伺服驅(qū)動(dòng)器442和第四交流伺服電機(jī)443 ;其中，第四運(yùn)動(dòng)控制卡441分別與第四伺服驅(qū)動(dòng)器442、第四IO信號(hào)接收器445連接且雙向通訊，第四伺服驅(qū)動(dòng)器442與第四交流伺服電機(jī)443連接且雙向通訊，第四編碼器444固定在第四交流伺服電機(jī)443上，第四編碼器444的輸出端與第四伺服驅(qū)動(dòng)器442的輸入端相連接；第四運(yùn)動(dòng)控制卡441與第三運(yùn)動(dòng)控制卡431相連接。
[0033]第五機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元450內(nèi)還設(shè)有第五運(yùn)動(dòng)控制卡451、第五伺服驅(qū)動(dòng)器452和第五交流伺服電機(jī)453 ;其中，第五運(yùn)動(dòng)控制卡451分別與第五伺服驅(qū)動(dòng)器452、第五IO信號(hào)接收器455連接且雙向通訊，第五伺服驅(qū)動(dòng)器452與第五交流伺服電機(jī)453連接且雙向通訊，第五編碼器454固定在第五交流伺服電機(jī)453上,第五編碼器454的輸出端與第五伺服驅(qū)動(dòng)器452的輸入端相連接；第五運(yùn)動(dòng)控制卡451與第四運(yùn)動(dòng)控制卡441相連接。
[0034]第六機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元460內(nèi)還設(shè)有第六運(yùn)動(dòng)控制卡461、第六伺服驅(qū)動(dòng)器462和第六交流伺服電機(jī)463 ;其中，第六運(yùn)動(dòng)控制卡461分別與第六伺服驅(qū)動(dòng)器462、第六IO信號(hào)接收器465連接且雙向通訊，第六伺服驅(qū)動(dòng)器462與第六交流伺服電機(jī)463連接且雙向通訊，第六編碼器464固定在第六交流伺服電機(jī)463上，第六編碼器464的輸出端與第六伺服驅(qū)動(dòng)器462的輸入端相連接；第六運(yùn)動(dòng)控制卡461與第五運(yùn)動(dòng)控制卡451相連接；
[0035]第一運(yùn)動(dòng)控制卡411、第二運(yùn)動(dòng)控制卡421、第三運(yùn)動(dòng)控制卡431、第四運(yùn)動(dòng)控制卡441、第五運(yùn)動(dòng)控制卡451和第六運(yùn)動(dòng)控制卡461為NPM公司的MNET-M381-TST；
[0036]第一伺服驅(qū)動(dòng)器412、第二伺服驅(qū)動(dòng)器422、第三伺服驅(qū)動(dòng)器432、第四伺服驅(qū)動(dòng)器
442、第五伺服驅(qū)動(dòng)器452和第六伺服驅(qū)動(dòng)器462為臺(tái)灣東元AC伺服TSTA型驅(qū)動(dòng)器；
[0037]第一交流伺服電機(jī)413、第二交流伺服電機(jī)423、第三交流伺服電機(jī)433、第四交流伺服電機(jī)443、第五交流伺服電機(jī)453和第六交流伺服電機(jī)463為臺(tái)灣東元AC伺服TSTA型伺服電機(jī)。
[0038]進(jìn)一步地說(shuō)，伺服驅(qū)動(dòng)器選用臺(tái)灣東元AC伺服TSTA系列的驅(qū)動(dòng)器，與外設(shè)連接如下:單相交流220V信號(hào)通過(guò)電源開(kāi)關(guān)、噪聲濾波器NF、接觸器MC送入驅(qū)動(dòng)器，對(duì)驅(qū)動(dòng)器的控制回路和主回路進(jìn)行供電。其中控制回路接s、r端口，主回路接三相R、S、T。P與PC 口外接放電電阻，驅(qū)動(dòng)器通過(guò)三相U、V、W 口以及地電平FG 口與電機(jī)的U、V、W和地相連，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。TSTA伺服驅(qū)動(dòng)器的供電電路如圖2所示，三相220V交流電連接L1、L2、L3，L1、L2、L3接三相斷路器QFl的輸入端，QFl的額定電流選30A，QFl的輸出端接干擾過(guò)濾器NF的輸入端，NF的額定電流選30A，NF的輸出端連接到三相交流接觸器KMl的主觸頭的輸入端和單相斷路器QF2的輸入端，KMl的額定電流選30A，QF2的額定電流選2A，指示燈LI連接到KMl主觸頭的輸入端的任意兩個(gè)端口上，KMl主觸頭的一個(gè)第一個(gè)輸入端口連接到常開(kāi)開(kāi)關(guān)Kl，Kl的輸入與KMl輔助觸頭的常開(kāi)觸頭的一端連接，Kl的輸出與KMl輔助觸頭的常開(kāi)觸頭的另一端連接，同時(shí)Kl的輸入連接到常閉開(kāi)關(guān)K2的輸入端，K2的輸出端連接到KMl的線圈輸入端，KMl的線圈輸出端連接到KMl主觸頭輸出端的第二個(gè)端口，指示燈L2輸入連接到KMl主觸頭輸出端的第二個(gè)端口，L2的輸出連接到KMl主觸頭輸出端的第三個(gè)端口，KMl主觸頭的輸出端的三個(gè)端口連接到伺服驅(qū)動(dòng)器主回路R、S、T上。QF2的輸出端口連接到伺服驅(qū)動(dòng)器控制回路r、s上，同時(shí)，QF2的輸出端口與指示燈L3連接。
【權(quán)利要求】
1.用于教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸裝置，包括PC機(jī)(I)、PCI總線(2)、中央控制板(3)和六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元，其中，PC機(jī)(I)通過(guò)PCI總線(2)與中央控制板(3)相連接；六個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元依次記為第一機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(410)、第二機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(420)、第三機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(430)、第四機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(440)、第五機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(450 )和第六機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(460 );每個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元內(nèi)均含有一個(gè)編碼器和一個(gè)IO信號(hào)接收器，六個(gè)編碼器依次為第一編碼器(414)、第二編碼器(424)、第三編碼器(434)、第四編碼器(444)、第五編碼器(454)和第六編碼器(464)，六個(gè)IO信號(hào)接收器依次為第一 IO信號(hào)接收器(415)、第二 IO信號(hào)接收器(425)、第三IO信號(hào)接收器(435)、第四IO信號(hào)接收器(445)、第五IO信號(hào)接收器(455)和第六IO信號(hào)接收器(465)； 其特征在于:中央控制板(3)為NPM公司生產(chǎn)的PPC1-L112型板卡； 第一機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(410)內(nèi)還設(shè)有第一運(yùn)動(dòng)控制卡(411)、第一伺服驅(qū)動(dòng)器(412)和第一交流伺服電機(jī)(413);其中，第一運(yùn)動(dòng)控制卡(411)分別與第一伺服驅(qū)動(dòng)器(412)、第一 IO信號(hào)接收器(415)連接且雙向通訊，第一伺服驅(qū)動(dòng)器(412)與第一交流伺服電機(jī)(413)連接且雙向通訊，第一編碼器(414)固定在第一交流伺服電機(jī)(413)上，第一編碼器(414)的輸出端與第一伺服驅(qū)動(dòng)器(412)的輸入端相連接；第一運(yùn)動(dòng)控制卡(411)的通訊接口與中央控制板(3)的通訊接口連接并雙向通訊； 第二機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(420)內(nèi)還設(shè)有第二運(yùn)動(dòng)控制卡(421)、第二伺服驅(qū)動(dòng)器(422)和第二交流伺服電機(jī)(423);其中，第二運(yùn)動(dòng)控制卡(421)分別與第二伺服驅(qū)動(dòng)器(422)、第二 IO信號(hào)接收器(425)連接且雙向通訊，第二伺服驅(qū)動(dòng)器(422)與第二交流伺服電機(jī)(423)連接且雙向通訊，第二編碼器(424)固定在第二交流伺服電機(jī)(423)上，第二編碼器(424)的輸出端與第二伺服驅(qū)動(dòng)器(422)的輸入端相連接；第二運(yùn)動(dòng)控制卡(421)與第一運(yùn)動(dòng)控制卡(411)相連 接； 第三機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(430)內(nèi)還設(shè)有第三運(yùn)動(dòng)控制卡(431)、第三伺服驅(qū)動(dòng)器(432)和第三交流伺服電機(jī)(433);其中，第三運(yùn)動(dòng)控制卡(431)分別與第三伺服驅(qū)動(dòng)器(432)、第三IO信號(hào)接收器(435)連接且雙向通訊，第三伺服驅(qū)動(dòng)器(432)與第三交流伺服電機(jī)(433)連接且雙向通訊，第三編碼器(434)固定在第三交流伺服電機(jī)(433)上，第三編碼器(434)的輸出端與第三伺服驅(qū)動(dòng)器(432)的輸入端相連接；第三運(yùn)動(dòng)控制卡(431)與第二運(yùn)動(dòng)控制卡(421)相連接； 第四機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(440)內(nèi)還設(shè)有第四運(yùn)動(dòng)控制卡(441)、第四伺服驅(qū)動(dòng)器(442)和第四交流伺服電機(jī)(443);其中，第四運(yùn)動(dòng)控制卡(441)分別與第四伺服驅(qū)動(dòng)器(442)、第四IO信號(hào)接收器(445)連接且雙向通訊，第四伺服驅(qū)動(dòng)器(442)與第四交流伺服電機(jī)(443 )連接且雙向通訊，第四編碼器(444 )固定在第四交流伺服電機(jī)(443 )上，第四編碼器(444)的輸出端與第四伺服驅(qū)動(dòng)器(442)的輸入端相連接；第四運(yùn)動(dòng)控制卡(441)與第三運(yùn)動(dòng)控制卡(431)相連接； 第五機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(450)內(nèi)還設(shè)有第五運(yùn)動(dòng)控制卡(451)、第五伺服驅(qū)動(dòng)器(452)和第五交流伺服電機(jī)(453);其中，第五運(yùn)動(dòng)控制卡(451)分別與第五伺服驅(qū)動(dòng)器(452)、第五IO信號(hào)接收器(455)連接且雙向通訊，第五伺服驅(qū)動(dòng)器(452)與第五交流伺服電機(jī)(453)連接且雙向通訊，第五編碼器(454)固定在第五交流伺服電機(jī)(453)上，第五編碼器(454)的輸出端與第五伺服驅(qū)動(dòng)器(452)的輸入端相連接；第五運(yùn)動(dòng)控制卡(451)與第四運(yùn)動(dòng)控制卡(441))相連接； 第六機(jī)器人關(guān)節(jié)控制單元(460)內(nèi)還設(shè)有第六運(yùn)動(dòng)控制卡(461)、第六伺服驅(qū)動(dòng)器(462)和第六交流伺服電機(jī)(463);其中，第六運(yùn)動(dòng)控制卡(461)分別與第六伺服驅(qū)動(dòng)器(462)、第六IO信號(hào)接收器(465)連接且雙向通訊，第六伺服驅(qū)動(dòng)器(462)與第六交流伺服電機(jī)(463 )連接且雙向通訊，第六編碼器(464 )固定在第六交流伺服電機(jī)(463 )上，第六編碼器(464)的輸出端與第六伺服驅(qū)動(dòng)器(462)的輸入端相連接；第六運(yùn)動(dòng)控制卡(461)與第五運(yùn)動(dòng)控制卡(451)相連接； 第一運(yùn)動(dòng)控制卡(411)、第二運(yùn)動(dòng)控制卡(421)、第三運(yùn)動(dòng)控制卡(431)、第四運(yùn)動(dòng)控制卡(441)、第五運(yùn)動(dòng)控制卡(451)和第六運(yùn)動(dòng)控制卡(461)為NPM公司的MNET-M381-TST ；第一伺服驅(qū)動(dòng)器(412)、第二伺服驅(qū)動(dòng)器(422)、第三伺服驅(qū)動(dòng)器(432)、第四伺服驅(qū)動(dòng)器(442)、第五伺服驅(qū)動(dòng)器(452)和第六伺服驅(qū)動(dòng)器(462)為臺(tái)灣東元AC伺服TSTA型驅(qū)動(dòng)器； 第一交流伺服電機(jī)(413)、第二交流伺服電機(jī)(423)、第三交流伺服電機(jī)(433)、第四交流伺服電機(jī)(443)、第五交流伺服電機(jī)(453)和第六交流伺服電機(jī)(463)為臺(tái)灣東元AC伺服TSTA型伺服電 機(jī)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203799215SQ201420206046
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】裴九芳, 程晉石, 王海, 戚一 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué)