[发明专利]一种内置控制器的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种内置控制器的机器人。

背景技术

目前机器人在工业生产中的应用越来越广泛，其中轻便型机器人和协作型机器人由于灵活的工作方式和较低的安装环境要求，得到越来越多的应用，这些机器人通常需要工作于较为狭窄空间内或是需要固定于移动平台上。

但是，传统设计的机器人都需要一个用于负责机器人供电和控制的电控柜才可以正常工作。过大的电控柜既不方便机器人的运输与固定，也降低了机器人在狭小空间内工作的适用性。

由其是在移动平台的使用上，由于过大的电控柜无法固定于移动平台或移动机器人上，使得机器人在移动平台或与移动机器人协同工作的领域受到严重限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种内置控制器的机器人，提高机器人的便携性和对狭小工作环境适应性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种内置控制器的机器人，该机器人包括机器人本体，该机器人还包括若干驱动机器人本体运动的驱动器，以及设置在机器人本体内部的内置控制器，该内置控制器分别与各驱动器通信连接并通过驱动器控制机器人本体运动，该内置控制器包括一实时操作系统，该实时操作系统包括运动控制单元和用户接口单元；其中，

该用户接口单元获取外部的控制信号，以及通过内置控制器获取各驱动器的反馈信息，该用户接口单元将获得的信息发送到运动控制单元中；

该运动控制单元通过控制信号或/和反馈信息，获得机器人下一步动作，分解成对应的控制命令，并通过内置控制器发送到各驱动器中。

其中，较佳方案是：该实时操作系统包括一通信单元，该通信单元与运动控制单元进行数据交换，该内置控制器通过通信单元与各驱动器进行通信连接。

其中，较佳方案是：该机器人包括设置在内置控制器中的EtherCAT主站模块，以及分别设置在各驱动器中的EtherCAT从站模块，该EtherCAT主站模块与通信单元进行数据交换，以及与各EtherCAT从站模块进行数据交换。

其中，较佳方案是：该运动控制单元与用户接口单元之间通过共享内存的方式连接，该运动控制单元与通信单元之间通过共享内存的方式连接。

其中，较佳方案是：该内置控制器包括若干通讯接口，并通过通讯接口分别与外部器件、驱动器、人机交互器件进行通讯连接，该实时操作系统包括若干驱动对应通讯接口工作的驱动程序。

其中，较佳方案是：该运动控制单元包括示教模块，该示教模块在机器人本体进入示教功能后，控制其保持当前姿态，所述的姿态通过外力进行改变，并在外力撤销后，该示教模块控制机器人本体保持外力撤销时的姿态。

其中，较佳方案是：该运动控制单元包括碰撞检测模块，该碰撞检测模块包括一力量预设范围，该碰撞检测模块检测到机器人本体在运动过程中产生碰撞，且碰撞的力量超过力量预设范围，发出预警信息。

其中，较佳方案是：该用户接口单元包括若干控制信号输出端，该控制信号输出端为触控屏幕、按钮、菜单、输入框或脚本语言，该控制信号输出端产生控制信号并发送到运动控制单元中，该运动控制单元将脚本语言转化为对应的控制命令，该机器人本体根据控制命令改变机器人的姿态、朝向以及工作状态。

其中，较佳方案是：该用户接口单元包括一脚本语言模块，该脚本语言模块发送脚本语言到运动控制单元中，该运动控制单元将脚本语言转化为对应的控制命令，该机器人本体根据控制命令改变机器人的姿态、朝向以及工作状态。

其中，较佳方案是：该机器人本体包括支撑座、机械臂和关节，该关节设置在机械臂之间，该驱动器为关节驱动器，该关节通过关节驱动器进行驱动，并带动机械臂的运动；该内置控制器与关节驱动器连接，并设置在支撑座、机械臂或关节的内部。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种内置控制器的机器人，将用于控制机器人运动和工作的主要控制器件置于机器人本体内，解决机器人应用中，控制器体积过大、生产成本高的问题，尤其对于轻便型和协作型机器人，解决其对于狭小空间或移动平台适应性差的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明内置控制器机器人的结构框图；

图2是本发明实时操作系统的结构框图；

图3是本发明实时操作系统的具体结构框图；

图4是本发明运动控制单元的结构框图；

图5是本发明用户接口单元的结构框图；