[发明专利]可重新配置的机器人系统

摘要

一种系统包括可以若干排列组装以便构建机器人人物的数字伺服模块和构造块。中央控制器经由通信信道与模块通信，每个信道细分成若干子信道。该系统利用发现过程，其中所述中央控制器在每个子信道中周期性地传送发现信号，直到新附连的模块将应答传送到发现信号。中央控制器将位置命令传送到所识别的伺服模块，并从所识别的模块接收位置反馈。该系统使得人能够经由下述容易地对机器人人物进行编程：学习运动模式，在该模式中关节被操纵以及中央控制器记录用于每个伺服模块的轨迹；用户运动捕获模式，在该模式中用户的运动经由摄像机捕获以便生成伺服轨迹；和动画生成器模式，在该模式中所述机器人人物的虚拟表示可在屏幕上被操纵以便生成伺服轨迹。

主权项

1.一种可重新配置的机器人系统，该系统包括：多个数字伺服模块，其中所述多个数字伺服模块中的每个包括伺服马达，所述伺服马达包括伺服位置传感器；以及多个元件构造块，其中所述多个元件构造块与所述多个数字伺服模块连接以便构建具有位置控制关节的机器人人物，其中所述多个元件构造块可与所述多个数字伺服模块组合来构建不同配置的机器人人物；中央控制器，所述中央控制器具有至少一个通信信道，所述至少一个通信信道包括提供电源、接地和数据信号的输出端口；其中所述多个数字伺服模块中的每个包括输入端口和输出端口，数字伺服模块输入端口具有电源、接地和数据信号的插头，数字伺服模块输出端口具有电源、接地和数据信号插头，数字伺服模块输入数据信号插头与数字伺服模块输出数据信号插头电隔离；其中所述多个数字伺服模块中的给定的数字伺服模块的输入端口连接到中央控制器的输出端口，而所述多个数字伺服模块中的其余的数字伺服模块按一定的顺序相互连接，使得所述其余的数字伺服模块中的每个的输入端口顺序连接到下一个相邻的数字伺服模块的输出端口，当存在下一个相邻的数字伺服模块时；以及其中中央控制器和所述多个数字伺服模块被编程以执行其中中央控制器发现所述多个数字伺服模块的通信协议，并且其中所述多个数字伺服模块配置成在发现之前以串行方式沿着信道传送数据并且配置成在发现之后以准并行方式沿着信道传送数据；其中，在串行配置中，所述给定的数字伺服模块将接收和处理由中央控制器传送的数据包，而不将数据包向下游发送到下一个相邻的数字伺服模块，当存在下一个相邻的数字伺服模块时；其中，在准并行配置中，所述给定的数字伺服模块以跟随通过模式设置其数据信号I/O端口，使得在接收到对应于所述中央控制器的数据包的数据流时，所述给定的数字伺服模块将数据流向下游发送到下一个相邻的数字伺服模块，当存在下一个相邻的数字伺服模块时。