CN106737695A - 一种防撞机器人控制*** - Google Patents

一种防撞机器人控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防撞机器人控制***，该***能够对温湿度、磁场强度、风速和光照度等参数进行监测，通过中央控制器控制各种设备，***具有环境监测、人员监测、报警提示、碰撞监测和自动调整功能，从而提高防撞机器人的安全性，还具有远程控制功能，***稳定可靠，维护管理方便。

Description

一种防撞机器人控制***
技术领域
本发明涉及一种控制***，特别涉及一种防撞机器人控制***。
背景技术
目前大部分防撞机器人不具备环境监测、人员监测、报警提示、碰撞监测和自动调整功能，越来越不能满足现代化社会的需求。因此亟需一种可靠的防撞机器人控制***。
发明内容
本发明的目的在于提供设计合理，智能化控制，使用安全的一种防撞机器人控制***。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明的一种防撞机器人控制***，包括数据采集监测单元、数据前处理及存储器、中央控制器、移动装置、支撑调节装置、关节调节装置、润滑保养装置、报警器、云端服务器；数据采集监测单元包括温湿度传感器、电磁波传感器、风速传感器、光敏传感器、环境监测器、红外人体传感器、三轴陀螺仪、声音传感器、人员监测器、应力应变传感器、高清摄像头、碰撞监测器；数据采集监测单元与数据前处理及存储器连接，数据前处理及存储器与中央控制器输入端连接，中央控制器输出端分别与移动装置、支撑调节装置、关节调节装置、润滑保养装置、报警器、云端服务器相连接；温湿度传感器、电磁波传感器、风速传感器、光敏传感器与环境监测器输入端相连；红外人体传感器、三轴陀螺仪、声音传感器与人员监测器输入端相连，应力应变传感器、高清摄像头与碰撞监测器输入端相连。
作为优选，所述数据前处理及存储器和中央控制器都具有50个输入端口，50个输出端口，以实现集中控制。
与现有技术相比，本发明的优点在于：该***能够对温湿度、磁场强度、风速和光照度等参数进行监测，通过中央控制器控制各种设备，***具有环境监测、人员监测、报警提示、碰撞监测和自动调整功能，从而提高防撞机器人的安全性，还具有远程控制功能，***稳定可靠，维护管理方便。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1，本发明的一种防撞机器人控制***，包括数据采集监测单元、数据前处理及存储器、中央控制器、移动装置、支撑调节装置、关节调节装置、润滑保养装置、报警器、云端服务器；数据采集监测单元包括温湿度传感器、电磁波传感器、风速传感器、光敏传感器、环境监测器、红外人体传感器、三轴陀螺仪、声音传感器、人员监测器、应力应变传感器、高清摄像头、碰撞监测器；数据采集监测单元与数据前处理及存储器连接，数据前处理及存储器与中央控制器输入端连接，中央控制器输出端分别与移动装置、支撑调节装置、关节调节装置、润滑保养装置、报警器、云端服务器相连接；温湿度传感器、电磁波传感器、风速传感器、光敏传感器与环境监测器输入端相连；红外人体传感器、三轴陀螺仪、声音传感器与人员监测器输入端相连，应力应变传感器、高清摄像头与碰撞监测器输入端相连。所述数据前处理及存储器和中央控制器都具有50个输入端口，50个输出端口，以实现集中控制。
中央控制器采用ARM处理器，数据采集监测单元采用ZigBee模块，以控制核心ARM处理器加***电路开发板构建嵌入式平台，完成整个***的调度及控制；通过RS232串行通信接口与GPRS模块及ZigBee模块连接，进行数据处理和传输；GPRS模块通过SMS协议可实现短信息收发，实现整个***的远程无线监控；ZigBee模块构建内部短距离无线通信网络，主节点ZigBee模块与ARM控制器连接，从节点ZigBee节点与终端设备连接，实现各个设备终端的无线数据收发和状态监控；输出的开关控制电路，ZigBee节点的I/O连接引脚设置为P1.1-P1.10。控制方式采用继电器的开关触点与电器或插座连接，可用于控制移动装置、支撑调节装置、关节调节装置、润滑保养装置、报警器、云端服务器等设备。
数据采集监测单元包括环境监测器、人员监测器和碰撞监测器，均采用ZigBee模块CC2430控制芯片内部集成一个增强型8051MCU内核、一个符合IEEE802.15.4规范的2.4GHz无线收发器和串行通信接口及I/O接口。该模块的串行通信接口1与ARM处理器的UART0串口相连接实现数据通信，完成定制功能指令，且拥有1-4个图像采集通道、64GB屏蔽式堆读内存Mask ROM以及2MB SRAM，能够快速地进行视觉运算和处理，图案检测和识别。各个Zigbee节点设备组成Zigbee无线子网络，再将该子网络接入局域网，Zigbee节点设备内部存储了网关信息，只能接入与它们同属于一个网关所组建的无线子网络。
数据前处理及存储器采用BIS0001芯片设计放大电路，芯片内部具有2级运算放大器和1个电压比较器，并且可以 通过引脚连接器件设置检测封锁时间、延时时间和重复触发模式。
温湿度传感器、电磁波传感器、风速传感器、光敏传感器等传感器的数据端DQ，电源端VCC，接地端GND，DQ脚与ZigBee节点I/O口相连。
***采用闭环控制原理，利用中央控制器I/O端口监测各个监测器的回响信号，一旦回响信号由低电平变为高电平时（超出设定范围时），自动采样来自监测器的输入信号，根据信号值，逻辑判断控制继电器的通、断，即启、停控制信号。同时，中央控制器开始记录，当回响信号由高电平变为低电平时，停止记录，读出回响信号为高电平的时间和数值。
本实施例中，环境监测器通过温湿度传感器、电磁波传感器、风速传感器、光敏传感器自动采集温湿度、磁场强度、风速和光照度参数，当参数变化超出设定范围时，中央控制器会驱动报警器报警提示相关信息，当磁场强度或风速参数超过设定值时，中央控制器会驱动支撑调节装置或关节调节装置调节支撑力和扭力；人员监测器通过红外人体传感器、三轴陀螺仪、声音传感器自动采集人员的位置、加速度、角速度和声音参数，当参数变化超出设定范围时，中央控制器会驱动报警器报警提示相关信息，当位置、加速度、角速度参数超过设定值时，中央控制器会驱动移动装置调节人员位置和姿态。碰撞监测器通过应力应变传感器、高清摄像头自动采集应力应变和图像参数，当参数变化超出设定范围时，中央控制器会驱动报警器报警提示相关信息，当应力应变参数超过设定值时，中央控制器会驱动支撑调节装置或关节调节装置调节支撑力和扭力以减小碰撞对人体的伤害，当识别到潜在的碰撞物体时，中央控制器会驱动移动装置调节人员位置以躲避碰撞，中央控制器会驱动还能定时驱动润滑保养装置进行润滑保养。***管理人员还能够通过云端服务器的远程控制模式调整参数设置，优化***控制，更安全方便。

Claims (2)

1.一种防撞机器人控制***，其特征在于：包括数据采集监测单元、数据前处理及存储器、中央控制器、移动装置、支撑调节装置、关节调节装置、润滑保养装置、报警器、云端服务器；数据采集监测单元包括温湿度传感器、电磁波传感器、风速传感器、光敏传感器、环境监测器、红外人体传感器、三轴陀螺仪、声音传感器、人员监测器、应力应变传感器、高清摄像头、碰撞监测器；数据采集监测单元与数据前处理及存储器连接，数据前处理及存储器与中央控制器输入端连接，中央控制器输出端分别与移动装置、支撑调节装置、关节调节装置、润滑保养装置、报警器、云端服务器相连接；温湿度传感器、电磁波传感器、风速传感器、光敏传感器与环境监测器输入端相连；红外人体传感器、三轴陀螺仪、声音传感器与人员监测器输入端相连，应力应变传感器、高清摄像头与碰撞监测器输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种防撞机器人控制***，其特征在于：所述数据前处理及存储器和中央控制器都具有50个输入端口，50个输出端口，以实现集中控制。
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