[实用新型]基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置。

背景技术

分布式电机运动控制系统中，电机控制性能和多电机间协调控制性能的好坏直接影响生产过程质量，如何实现系统的高效管理、方便应用和实时控制都是需要解决的关键问题。

传统的分布式电机运动控制系统一般是采用机械传动，或是有线的方式连接至控制处理中心。采用机械传动虽然可靠高，但是拓扑结构局限，维修不方便，而且机械摩擦影响系统精度，同时降低机器寿命。有线连接方式存在布线困难、数据传输瓶颈问题、传感器维护及故障检修不易等缺点。采用兴起的物联网也逐渐开始采用无线通讯方式。对于距离适中的数据传输，采用无线传感器组建网络能够解决布线能够较好解决上述存在的问题。而Zigbee无线传感器网络以低成本、易于组网的特点更为合适。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种易于组网、布线的采用无线传感器的网络化多电机协同控制装置。

本实用新型提出的是基于Zigbee无线传感器网络的多电机协同控制装置，包括主节点监控部分和从节点执行机构，其中：

所述主节点监控部分由Zigbee通信模块(1)、相应配备的稳压电源电路(2)、计算机(3)，Zigbee通信模块(1)的输出端接计算机的输入端，稳压电源电路(2)分别连接Zigbee通信模块。

所述从节点执行机构由位置传感器(4)、速度传感器(5)，A/D转换器(6)、控制器(7)、稳压电路(8)、H桥(9)及相应的保护电路(10)构成。由位置传感器(4)和速度传感器(5)反馈信息给控制器(7)，输出PWM驱动信号驱动H桥(9)执行相应命令，最终驱动被控对象电机，同时保护电路(10)采用硬件保护机制保护整个电路正常工作。

本实用新型中，所述主节点数量为1个，从节点数量为n个，根据实用环境而定一般为1-30个。

本实用新型中，所述的主节点监控部分的软件，是CCS(Code Composer Studio)软件编制的数据处理和系统控制软件，该软件直接嵌入控制器中，接通电源即可自动运行。

上述计算机中运行的软件主要实现对Zigbee所接收到的数据进行分析处理存储和控制信号输出以及系统工作模式的设定。

本实用新型的有益效果在于：

①基于新型的Zigbee技术的无线传感器网络

Zigbee技术是专门针对无线传感网络开发的一种短距离、低功耗、低速率、成本低、可靠性高的双向无线通信技术。本实用新型采用了最新的Zigbee无线通信技术，形成了基于Zigbee无线传感器网络的电机运动控制装置。与以往传统装置相比，系统安装、调试的复杂度降低了。对于一些布线困难的场合，有着很强的针对性和实用性。

②低功耗

本实用新型采用Chipcon公司的CC2430芯片，包含了802.15.4及Zigbee兼容系统中必备的组件，支持休眠模式和外部中断唤醒模式，能有效降低功耗。

③组网灵活、配置快捷

无线传输速率为250Kb/s，组网接入灵活、方便，单个主节点下最多同时控制30个从节点。

附图说明

图1是主节点执行机构的组成框图。

图2是从节点执行机构的组成框图。

具体实施方式

下面通过实例结合附图进一步说明本实用新型。如图1所示，所述主节点监控部分由Zigbee通信模块(1)、相应配备的稳压电源电路(2)、计算机(3)，Zigbee通信模块(1)的输出端接计算机的输入端，稳压电源电路(2)分别连接Zigbee通信模块。

从节点执行机构由位置传感器(4)、速度传感器(5)，A/D转换器(6)、控制器(7)、稳压电路(8)、H桥(9)及相应的保护电路(10)构成。由位置传感器(4)和速度传感器(5)反馈信息给控制器(7)，输出PWM驱动信号驱动H桥(9)执行相应命令，最终驱动被控对象电机，同时保护电路(10)采用硬件保护机制保护整个电路正常工作。将上述的从节点执行机构设置到被控对象所在位置，如机器人两个膝盖，两个手肘，腰部。