[实用新型]多轴机械手控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械手控制技术领域，尤其涉及一种多轴机械手控制器。

背景技术

机械手在取代人工从事一些涉及重体力、高重复性、高精度要求等性质的操作方面具有巨大优势，随时人力成本的上涨，机械手逐渐成为了装备制造业的重要发展方向。

目前，机械手也已经从早期的单轴、双轴机械手朝多轴机械手方向发展，例如：五轴机械手、六轴机械手等。现有的多轴机械手基本都采用伺服电机及其伺服驱动器来实现动作控制，并对应配套开发有控制系统。然而，市面上现有的大部分多轴机械手都是采用单控制芯片，而且控制系统兼容性差，控制信号稳定性差，系统相对封闭，缺乏扩展性，无法适应大部分的机械手产品。

实用新型内容

本实用新型实施例要解决的技术问题是，提供一种多轴机械手控制器，能有效保证控制信号的稳定性，并提升可扩展性及可操作性。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了以下技术方案：一种多轴机械手控制器，包括：ARM模块、DSP模块、外设接口电路模块以及电源模块，其中：

所述ARM模块通过所述外设接口电路模块与所述多轴机械手采用的触摸屏相连以实现人机交互控制，所述ARM模块还通过所述外设接口电路模块与所述多轴机械手采用的伺服电机的伺服驱动器相连，以接收和处理伺服驱动器反馈的旋转量串行数据和转动方向数据；

所述DSP模块与所述ARM模块通过串口通信实现连接及数据交互，所述DSP模块还通过所述外设接口电路模块与伺服驱动器相连，所述DSP模块根据所述ARM模块提供的数据进行计算后输出控制信号给伺服驱动器。

进一步地，所述ARM模块包括：

具有多个接口的ARM芯片；

连接至所述ARM芯片的对应接口的第一复位电路，用于为ARM芯片提供复位信号；

连接至所述ARM芯片的对应接口的第一时钟电路，用于为ARM芯片提供工作时钟信号；

连接至所述ARM芯片的对应接口的RTC时钟电路，用于为ARM芯片提供实时时钟信号；和

连接至所述ARM芯片的对应接口的JTAG仿真下载电路，用于将调试代码下载至ARM芯片的Flash单元中以及监视ARM芯片内部数据变化。

进一步地，所述DSP模块包括：

具有多个接口的DSP芯片，所述DSP芯片与ARM芯片之间串口通信连接；

连接至所述DSP芯片用于为DSP芯片提供复位信号的第二复位电路；和

连接至所述DSP芯片用于为DSP芯片提供工作时钟信号的第二时钟电路。

进一步地，所述外设接口电路模块包括：

设置于所述DSP模块和伺服驱动器之间的单端转差分驱动电路，用于将DSP模块输出的单端脉冲信号转化为差分信号再传输给伺服驱动器；和

设置于伺服电机的供电电路中对所述供电电路进行通断控制的电机驱动电路。

进一步地，所述外设接口电路模块包括：

设置于所述ARM模块与所述触摸屏之间进行数据通信的RS485通信电路；以及

设置于所述ARM模块与所述伺服驱动器之间的串口拓展电路，用于拓展ARM模块的串口以使ARM模块对应接收伺服驱动器反馈的多轴的旋转量串行数据。

进一步地，所述外设接口电路模块包括：

与伺服驱动器相连的使能电路，用于向伺服驱动器提供使能信号以使伺服驱动器向ARM模块反馈旋转量串行数据；

与所述伺服驱动器相连的差分转单端接收电路，用于将伺服驱动器反馈的正交编码信号由差分信号转换为单端脉冲信号后再输出；以及

设置于ARM模块和所述差分转单端接收电路之间的转动方向检测电路，用于根据由差分转单端接收电路转换为单端脉冲信号的伺服驱动器反馈的正交编码信号判断伺服电机的转动方向并传输判断结果给ARM模块。

进一步地，所述外设接口电路模块还包括设置于串口拓展电路与伺服驱动器之间以隔离电磁干扰的隔离电路。

进一步地，所述隔离电路为光耦隔离电路。

进一步地，所述电源模块包括：

稳压电路，用于连接外部电源以获得外部输入电压，并将外部输入电压调整至预定的第一工作电压后输出。

进一步地，所述电源模块还包括：

电压转换电路，用于将稳压电路输出的第一工作电压进一步转化为预定的第二工作电压；

DC-DC隔离电路，连接于稳压电路和隔离电路之间用于对供应给隔离电路的电源进行隔离。