一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人發(fā)展到今天，我們總期望它能夠完成更為復(fù)雜的任務(wù)，應(yīng)用更為智能，開發(fā)更為簡單。從測控的角度講，要實現(xiàn)運(yùn)動的電機(jī)控制更為復(fù)雜，感知環(huán)境信息的傳感器種類和數(shù)量更多，模擬量的輸入輸出更多，開關(guān)量中斷接口等數(shù)字I/O口更多，用戶編程方式更多，編程更為簡單。為了滿足現(xiàn)代機(jī)器人控制系統(tǒng)應(yīng)用所提出的各項要求，人們提出采用可編程自動化控制器(PAC)作為機(jī)器人控制器。可編程自動化控制器(PAC)作為新一代工業(yè)控制器，是工業(yè)自動化平臺的核心，近年來在機(jī)器人控制領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，發(fā)展完全自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人用PAC是促進(jìn)國內(nèi)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工作。
[0003]可編程自動化控制器(PAC)正在逐漸取代可編程邏輯控制器(PLC)，成為機(jī)器人控制系統(tǒng)和工控系統(tǒng)理想選擇。然而，目前大部分PAC仍然采用PLC所使用的單一微處理器(MCU)的模式，使得控制系統(tǒng)的負(fù)荷很高，容易導(dǎo)致多任務(wù)系統(tǒng)下的實時性問題出現(xiàn)，因此，為了滿足性能需求，通過集成更多核心來提高性能是必然選擇。同時，目前市場上，機(jī)器人功能較為單一，不能和用戶交流互動，因此不能稱作“智能”機(jī)器人產(chǎn)品。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括異構(gòu)多核PAC控制器、伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳感器組件，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端分別與電源和存儲器電性連接，所述伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸入端通過伺服驅(qū)動器與異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接，所述傳感器組件的輸出端通過信號采集與處理電路和異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接有無線接收器，所述無線接收器的通訊接口信號連接有無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器的輸入端與遙控器電性連接，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接有攝像裝置，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接有音頻采集和播放模塊。
[0006]優(yōu)選的，所述傳感器組件至少包括位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器，所述位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器并聯(lián)，且位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器均與信號采集與處理電路電性連接。
[0007]優(yōu)選的，所述攝像裝置內(nèi)設(shè)有CMOS傳感器。
[0008]優(yōu)選的，所述無線發(fā)射器為FRID閱讀器或者紅外發(fā)射器或者藍(lán)牙發(fā)射器。
[0009]優(yōu)選的，所述無線接收器為FRID電子標(biāo)簽或者紅外接收器或者藍(lán)牙接收器。
[0010]優(yōu)選的，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接有擴(kuò)展I/O接口。
[0011]本實用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點:該基于可編程自動化控制器(PAC)的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其異構(gòu)多核PAC控制器與觸碰傳感器和紅外避障傳感器連接，可以實時采集到用戶的觸碰事件，以此控制機(jī)器人的狀態(tài)，也可以通過個性化的設(shè)計響應(yīng)用戶的觸碰事件;在機(jī)器人行走過程中，異構(gòu)多核PAC控制器分析避障傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以躲避前方的障礙物；通過音頻采集和播放模塊用以采集用戶的語音指令，發(fā)送給異構(gòu)多核PAC控制器的多核處理器，同時對用戶的語音指令進(jìn)行反饋應(yīng)答;攝像裝置能夠精確采集用戶的動作，并發(fā)送給異構(gòu)多核PAC控制器的多核處理器存儲；因此，本實用新型將異構(gòu)多核PAC控制器的結(jié)構(gòu)、功耗、功能和運(yùn)算性能各不相同的多個核心集成在芯片上，并通過任務(wù)分工和劃分將不同的任務(wù)分配給不同的核心，讓每一個核心處理自己擅長的任務(wù)，這種異構(gòu)組織方式比同構(gòu)的多核處理器執(zhí)行任務(wù)更有效率，實現(xiàn)了資源的最佳化配置，而且降低了整體功耗，而且本實用新型功能多樣，能夠與用戶互動。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0014]本實用新型提供了如圖1所示的一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括異構(gòu)多核PAC控制器、伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳感器組件，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接有擴(kuò)展I/O接口，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端分別與電源和存儲器電性連接，所述伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸入端通過伺服驅(qū)動器與異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接，所述傳感器組件的輸出端通過信號采集與處理電路和異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接，所述傳感器組件至少包括位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器，所述位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器并聯(lián)，且位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器均與信號采集與處理電路電性連接，其異構(gòu)多核PAC控制器與觸碰傳感器和紅外避障傳感器連接，可以實時采集到用戶的觸碰事件，以此控制機(jī)器人的狀態(tài)，也可以通過個性化的設(shè)計響應(yīng)用戶的觸碰事件;在機(jī)器人行走過程中，異構(gòu)多核PAC控制器分析避障傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以躲避前方的障礙物;所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接有無線接收器，所述無線接收器為FRID電子標(biāo)簽或者紅外接收器或者藍(lán)牙接收器，所述無線接收器的通訊接口信號連接有無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器為FRID閱讀器或者紅外發(fā)射器或者藍(lán)牙發(fā)射器，所述無線發(fā)射器的輸入端與遙控器電性連接，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接有攝像裝置，所述攝像裝置內(nèi)設(shè)有CMOS傳感器，攝像裝置能夠精確采集用戶的動作，并發(fā)送給異構(gòu)多核PAC控制器的多核處理器存儲;所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接有音頻采集和播放模塊，通過音頻采集和播放模塊用以采集用戶的語音指令，發(fā)送給異構(gòu)多核PAC控制器的多核處理器，同時對用戶的語音指令進(jìn)行反饋應(yīng)答;因此，本實用新型將異構(gòu)多核PAC控制器的結(jié)構(gòu)、功耗、功能和運(yùn)算性能各不相同的多個核心集成在芯片上，并通過任務(wù)分工和劃分將不同的任務(wù)分配給不同的核心，讓每一個核心處理自己擅長的任務(wù)，這種異構(gòu)組織方式比同構(gòu)的多核處理器執(zhí)行任務(wù)更有效率，實現(xiàn)了資源的最佳化配置，而且降低了整體功耗，而且本實用新型功能多樣，能夠與用戶互動。
[0015]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，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、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括異構(gòu)多核PAC控制器、伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳感器組件，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端分別與電源和存儲器電性連接，其特征在于:所述伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸入端通過伺服驅(qū)動器與異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接，所述傳感器組件的輸出端通過信號采集與處理電路和異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接有無線接收器，所述無線接收器的通訊接口信號連接有無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器的輸入端與遙控器電性連接，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接有攝像裝置，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接有音頻采集和播放模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器組件至少包括位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器，所述位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器并聯(lián)，且位置傳感器、觸碰傳感器、紅外避障傳感器和限位傳感器均與信號采集與處理電路電性連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像裝置內(nèi)設(shè)有CMOS傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無線發(fā)射器為FRID閱讀器或者紅外發(fā)射器或者藍(lán)牙發(fā)射器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無線接收器為FRID電子標(biāo)簽或者紅外接收器或者藍(lán)牙接收器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸出端電性連接有擴(kuò)展I /0接口。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于可編程自動化控制器的機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括異構(gòu)多核PAC控制器、伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳感器組件，所述傳感器組件的輸出端通過信號采集與處理電路和異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接，所述異構(gòu)多核PAC控制器的輸入端電性連接有攝像裝置。本實用新型將異構(gòu)多核PAC控制器的結(jié)構(gòu)、功耗、功能和運(yùn)算性能各不相同的多個核心集成在芯片上，并通過任務(wù)分工和劃分將不同的任務(wù)分配給不同的核心，讓每一個核心處理自己擅長的任務(wù)，這種異構(gòu)組織方式比同構(gòu)的多核處理器執(zhí)行任務(wù)更有效率，實現(xiàn)了資源的最佳化配置，而且降低了整體功耗。
【IPC分類】G05B19/05
【公開號】CN205334194
【申請?zhí)枴緾N201521061521
【發(fā)明人】王龍祥
【申請人】武漢海默自控股份有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月17日