本實用新型涉及智能機械手伺服電機控制領域，尤其涉及一種兼容多接口的智能機械手伺服電機控制系統(tǒng)。

背景技術：

在現(xiàn)代工業(yè)領域，用智能機械手控制系統(tǒng)替代人工作業(yè)已經(jīng)成為主流應用。當前市場上智能機械手伺服控制系統(tǒng)（以下簡稱機械手系統(tǒng)）主要實現(xiàn)方式有兩種：1、通過調(diào)制脈沖信號控制伺服電機方式；2、通過 RTEX 接口協(xié)議信號控制伺服電機方式。

其中第一種調(diào)制脈沖信號控制伺服電機方式是通過調(diào)制脈沖信號的頻率來改變伺服電機的轉(zhuǎn)速，它的特點是并聯(lián)連接，一組脈沖接口控制一個伺服電機。這就導致在多軸電機控制系統(tǒng)中脈沖信號的擴展性比較差，在用戶需要用多3軸以上的伺服系統(tǒng)時，就需要增加更多的脈沖控制端口，大大增加系統(tǒng)控制板的PCB尺寸以及生產(chǎn)成本。第二種RJ45 網(wǎng)絡接口信號控制伺服電機方式是通過 RJ45 接口通訊協(xié)議控制伺服電機，它的特點是串聯(lián)連接，通過訪問電機伺服的物理地址來控制電機伺服，在控制系統(tǒng)中只需要一個RJ45 接口的輸出和一個 RJ45接口的輸入就可以實現(xiàn)多個電機的控制。在用戶使用6軸甚至更多的伺服系統(tǒng)時也只需要一個輸入和一個輸出端口就可以實現(xiàn)，節(jié)省的 PCB 的尺寸和成本。

由于這兩種控制方式的通訊信號協(xié)議不同，導致當前市場上機械手系統(tǒng)產(chǎn)品混亂，每家公司都有自己的信號通訊協(xié)議，互相之間不能兼容。用戶在需要更換不同的控制系統(tǒng)時必須把整個的控制系統(tǒng)全部換掉，機械手上的所有連接信號線都需要重新連接，增加用戶實用難度，浪費企業(yè)生產(chǎn)時間，增加機械手維護成本。

因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，需要改進。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種兼容多接口的智能機械手伺服電機控制系統(tǒng)。

本實用新型的技術方案如下：

一種兼容多接口的智能機械手伺服電機控制系統(tǒng)，包括機械手控制系統(tǒng)主板、RTEX伺服電機驅(qū)動模塊、 PWM伺服電機驅(qū)動電路模塊、RTEX協(xié)議接口伺服電機、PWM接口伺服電機、模式切換模塊；所述RTEX協(xié)議接口伺服電機經(jīng)RTEX伺服電機驅(qū)動模塊與機械手控制系統(tǒng)主板連接；所述PWM接口伺服電機經(jīng)PWM伺服電機驅(qū)動電路模塊與機械手控制系統(tǒng)主板連接，所述模式切換模塊用于控制機械手控制系統(tǒng)主板在PWM 接口工作模式和 RTEX 接口工作模式的切換。

較佳地，所述模式切換模塊為手持控制器，其與機械手控制系統(tǒng)主板無線連接。

較佳地，所述機械手控制系統(tǒng)主板包含一主控芯片，其型號為TMS320F28335。

較佳地，所述RTEX伺服電機驅(qū)動模塊包括BCM5221模塊、及與之通信連接的MNM1221模塊。

較佳地，所述PWM伺服電機驅(qū)動電路模塊包括PWM脈沖信號驅(qū)動電路、伺服電機輸入/輸出控制電路。

采用上述方案，本實用新型兼容脈沖接口與 RTEX 網(wǎng)絡接口信號，可以很方便的實現(xiàn)不同接口的伺服電機型號更換，降低用戶使用難度，節(jié)約系統(tǒng)更換時間，減小機械手的維護成本等問題，可以很方便實現(xiàn)單軸，兩軸與多軸系統(tǒng)擴展的更換。

附圖說明

圖1為本實用新型伺服電機PWM接口和RTEX 協(xié)議接口兼容方框圖；

圖2為本實用新型中系統(tǒng)切換框圖；

圖3為選擇PWM 伺服電機工作模式的框圖；

圖4為選擇RTEX 伺服電機工作模式的框圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。

圖1為伺服電機PWM接口和RTEX 協(xié)議接口兼容方框圖，兼容 RTEX 接口電機伺服與 PWM 接口電機伺服主要包含三大模塊部分：機械手控制系統(tǒng)主板、RTEX 電機伺服驅(qū)動模塊和 PWM 電機伺服驅(qū)動電路模塊；其中RTEX協(xié)議接口伺服電機經(jīng)RTEX伺服電機驅(qū)動模塊與機械手控制系統(tǒng)主板連接； PWM接口伺服電機經(jīng)PWM伺服電機驅(qū)動電路模塊與機械手控制系統(tǒng)主板連接。當用戶使用其中一種通訊方式的電機伺服時，只需要插入相對應的驅(qū)動模塊電路就可以很方便實現(xiàn)用戶需要的伺服控制系統(tǒng)。

圖2為系統(tǒng)切換框圖，在用戶的手持控制器上有系統(tǒng)工作模式選擇，可以控制系統(tǒng)主板在 PWM 接口工作模式和 RTEX 接口工作模式的切換動作。

圖3為選擇PWM 伺服電機工作模式的框圖，在用戶使用簡單型的單軸機械手設備操作時，只需要接入一個PWM 伺服電機驅(qū)動模塊接口控制一個伺服電機。如果用戶需要使用兩軸機械手設備操作，則只需要再并聯(lián)接入一個PWM 伺服電機驅(qū)動模塊接口控制第二個伺服電機即可。本機械手控制系統(tǒng)主板軟件默認工作在 PWM 伺服電機驅(qū)動模式，所以在上電工作后可以直接控制 PWM 伺服電機驅(qū)動。

單軸或兩軸機械手設備操作工作流程如下：

（1）、插入 PWM 伺服電機驅(qū)動電路模塊到系統(tǒng)控制主板；

（2）、給伺服電機輸入輸出端口提供 24V 電源電壓，并連接伺服電機的 PWM 信號，電機正反轉(zhuǎn)控制輸入信號，伺服編碼器的輸出信號，報警輸出信號及伺服電機的使能控制輸入信號；

（3）、主控芯片 TMS320F28335先發(fā)送一個伺服電機使能信號，讓伺服電機進入工作模式；

（4）、主控芯片 TMS320F28335 輸出單端PWM 信號；

（5）、PWM 脈沖信號驅(qū)動電路將主控芯片 TMS320F28335輸出的單端 PWM 信號轉(zhuǎn)換成差分 PWM 信號直接控制伺服電機工作；

（6）、伺服電機工作后，將會反饋輸出轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，方向等狀態(tài)信息，經(jīng)由伺服編碼器輸出信號反饋給電機伺服輸入控制電路，最后反饋到主控芯片 TMS320F2835；

（7）、主控芯片 TMS320F2835讀出伺服電機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)調(diào)整輸出的 PWM 信號，從而達到精準控制 PWM 電機伺服。

圖4為選擇RTEX 伺服電機工作模式的框圖，在用戶使用較復雜的3軸、6軸甚至擴展更多機械手設備操作時，可以使用RTEX 協(xié)議接口的伺服電機。用戶可以根據(jù)需要使用的機械手數(shù)量，直接串聯(lián)連接最多 32個伺服電機控制。

工作流程如下：

（1）、插入RTEX 伺服電機驅(qū)動模塊到控制系統(tǒng)主板；

（2）、連接電機伺服的 RTEX 輸入、輸出接口到RTEX 伺服電機驅(qū)動模塊；

（3）、RTEX 伺服驅(qū)動模塊檢測到 RTEX 接口信號后將輸出一個RTEX 設備檢測信號給主控芯片；

（4）、主控芯片判斷到有 RTEX 設備接入后，主控系統(tǒng)將進入 RTEX 工作模式，如果主控芯片沒有檢測到RTEX 設備接入信號，主控系統(tǒng)將默認進入脈沖控制模式；

（5）、主控芯片通過模擬的 SDRAM 信號接口與 MNM1221 芯片通訊，發(fā)出請求連接伺服電機信號；

（6）、MNM1221芯片與 BCM5221 芯片通過以太網(wǎng)物理層接口協(xié)議通訊；

（7）、BCM5221發(fā)送請求聯(lián)機信號給RTEX接口電機伺服；

（8）、電機伺服接收到聯(lián)機信號后，返回一個聯(lián)機工作信號給 BCM5221；

（9）、BCM5221芯片將返回的聯(lián)機工作信號經(jīng)過MNM1221傳回主控芯片 TMS320F28335；

（10）、主控芯片成功接收伺服返回的聯(lián)機工作信號后，系統(tǒng)連接成功。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。