[实用新型]一种基于硬件复位的机器人数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业机器人控制技术领域，特别涉及一种基于硬件复位的机器人数据采集系统。

背景技术

实时数据采集与处理技术在许多领域得到广泛应用。在图像处理、瞬态信号检测、软件无线电、雷达信号分析、医用成像设备和工业现场控制方面，需要对连续变化的模拟信号进行同步数据采集，因此，对运动过程中变化的信号高速A/D采集是十分重要的。在机器人领域内，大型曲面钢板结构参数测量机器人系统中传感器信号采集是关键问题，这直接影响到采集机器人信号处理以及反应能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于硬件复位的机器人数据采集系统，包括DSP处理器，与逻辑控制器和ADC单元相互连接，同时，逻辑控制器和ADC单元互连；

被测总线，一路依次经CAN收发器和光电隔离单元连接DSP处理器，另一路由CAN适配器连接工控机，所述CAN收发器可由被测总线与CAN适配器相连；

激光位置传感器、I/U变换单元、信号调整单元以及滤波单元依次连接，并连接至ADC单元。

所述DSP处理器采用ADS8364DSP处理器。

所述I/U变换单元为多串口型S7-200PLCA/D转换模块。

所述ADC单元为采用XC86610位模数转换器。

本技术方案的的有益效果为：

1、该系统采用CAN总线与上位机通信,充分发挥了CAN总线方便、快捷的优点。

2、该系统采集集成技术理念，将现有技术中的DSP处理器、A/D转换模块及模数转换器得到合理配置，使得系统精度高,速度快,并且可同时采集多路信号。该数据采集处理系统已经用于大型曲面钢板的结构参数测量中，实践证明,运行稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型的网络框架示意图；

图2是本实用新型ADC单元实施例模拟框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。

参照图1，包括DSP处理器1，与逻辑控制器6和ADC单元7相互连接，同时，逻辑控制器6和ADC单元7互连；

被测总线，一路依次经CAN收发器3和光电隔离单元2连接DSP处理器1，另一路由CAN适配器4连接工控机5，所述CAN收发器4可由被测总线与CAN适配器5相连；

激光位置传感器11、I/U变换单元10、信号调整单元9以及滤波单元8依次连接，并连接至ADC单元7。

所述DSP处理器1采用ADS8364DSP处理器。

所述I/U变换单元10为多串口型S7-200PLCA/D转换模块。

所述ADC单元7为采用XC86610位模数转换器。

系统工作原理为：DSP处理器1接收上位机通过CAN总线上发送的命令，完成系统工作参数的设置，并通过模拟地址/数据总线与ADC单元7进行通信，向ADC单元7发送控制命令；对外部的多路模拟量输入进行信号调理，在ADC单元7下进行单通道A/D转换，将采集到的数据存储在1片Flash芯片中，并经过CAN总线实时传送给上位机。

所述激光位移传感器11输出的模拟量电流输入信号的范围为4～20mA。DSP处理器1待转换的模拟输入电压范围应保持在AGND-0.3V和AVDD+0.3V之间。通过1个250Ω精密取样电阻，将电流信号转换为1～5V电压信号。通过运放跟随电路提高输入阻抗，增强系统的抗干扰能力。

本采集系统要求对激光位移传感器11的模拟信号进行采集，鉴于测量精度要求较高，选择高精度AS7-200PLCA/D转换模块，采用+5V工作电压，最大采样吞吐率可高达5MHz；带有80dB共模抑制的全差分输入通道以及6个4s连续近似的模数转换器、6个差分采样放大器；片上还带有+2.5V参考电压以及高速并行接口。

参照图2，DSP处理器1主要负责通过CAN总线与上位机交换数据、以地址/数据总线的方式与ADC单元7通信,实现对数据采集的控制以及对采样后的数据进行前端数字信号处理。由于测量系统采样时刻由数控系统运动状态来决定,因此,对于采样时刻的确定要在测量机构运动过程中的空闲时间进行。保证空闲时间远大于2ms并且保证采样时刻对应其他各轴的坐标反映了测量目标的真实形状数据。由于ADS8364的转换速度很快，在启动A/D转换之后，只需等待5μs即可读取转换结果，因此可采用等待方式，等待时间大于5μs即可读取数据。在实际工作时，智能测量节点将采集到的数据发送到中心处理主机进行存储、处理。