[发明专利]基于CANopen的分布式模块化机械臂系统

权利要求书

1.一种基于CANopen的分布式模块化机械臂系统，其特征在于，包括：主控模块、总线接口模块、电机驱动模块、传感器模块、通信总线、监控模块和机械臂，其中：主控模块与总线接口模块相连接以传输控制信息并从总线接口模块接收反馈得到的手臂状态信息，总线接口模块与CAN总线相连接并将主控模块下发的控制信息发送到CAN总线上，总线接口模块从CAN总线上接收反馈信息发送至主控模块，电机驱动模块与CAN总线相连接并接收CAN总线上下发的控制信息进而伺服控制关节电机运动同时反馈受控关节运动状态信息，传感器模块与CAN总线相连接并传输传感器信息，监控模块直接到CAN总线上并传输控制信息和获取机械臂状态信息，机械臂与机器人本体直接相连接。

2.根据权利要求1所述的基于CANopen的分布式模块化机械臂系统，其特征是，所述的电机驱动模块包括：驱动电源电路、驱动处理器、码盘信号采集电路、电机驱动电路以及CAN总线通信驱动电路，其中：驱动电源电路与各个电路模块直接相连并为其提供所需工作电压，驱动处理器与码盘信号采集电路相连并采集电子码盘反馈的信号，进而计算出电机的工作状态，驱动处理器与电机驱动电路直接相连并输出PWM信号控制电机驱动电路驱动电机运动，驱动处理器与CAN总线通信驱动电路直接相连，接受或者发送控制指令。

3.根据权利要求1所述的基于CANopen的分布式模块化机械臂系统，其特征是，所述的传感器模块包括：传感器电源电路、传感处理器、传感器电路和传感器通信驱动电路，其中：传感器电源电路与各个部分直接相连并为其提供所需工作电压，传感处理器与传感器电路相连并将传感器信号采集转化为数字信号，传感处理器与传感器通信驱动电路直接相连并通过传感器通信驱动电路接受或者发送指令。

4.根据权利要求1所述的基于CANopen的分布式模块化机械臂系统，其特征是，所述的机械臂包括：直流电机伺服驱动模块、机械臂传感器、铝合金骨架、手掌、关节电机和舵机，其中：铝合金骨架安装在机器人肩部，手掌安装在铝合金骨架的末端，关节电机安装在铝合金骨架的各个关节处，舵机安装在手掌手指处，驱动手指运动，机械臂传感器和直流电机伺服驱动模块直接安装在铝合金骨架上。

5.根据权利要求1所述的基于CANopen的分布式模块化机械臂系统，其特征是，所述的直流电机伺服驱动模块由微处理器和电机驱动器实现，其中：微处理器通过采集关节直流电机的数字码盘信号并得到反馈信息，通过PID算法闭环控制直流电机的转动角度，速度控制实现控制手臂的运动。

6.根据权利要求1所述的基于CANopen的分布式模块化机械臂系统，其特征是，所述的机械臂传感器由微处理器和传感器实现，其中：微处理器通过模拟数字转换模块ADC将模拟信号输出型传感器的输出信号采集，或根据传感器设定的通信协议采集传感器的输出信号，然后通过通信总线反馈回主控模块。