[实用新型]一种机器人灵巧手的驱动模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人灵巧手的控制系统研究领域，特别涉及一种多传感器多自由度多指的机器人灵巧手的驱动模块。

背景技术

随着科技的发展，人类对机器人的需求越来越大。特别是对拟人机器人，随机器人技术越来越成熟，生活中出现越来越多的拟人机器人，同时人类对拟人机器人的似人程度的要求越来越高，出现了不少拟人手的灵巧手。

目前出现了各种各样的灵巧手，对机器人灵巧手的控制方式，国内外都有研究，主要的控制方式有：利用数据手套控制灵巧手；在灵巧手指端和手掌上安装空间位置跟踪器，通过跟踪器检测灵巧手的姿态数据，达到控制灵巧手的目的；利用摄像头捕捉操作人员的手势，将其映射成机器人灵巧手姿态来控制灵巧手。这些控制方式存在成本高，操作性差、通用性差等缺陷。

本实用新型采用一种扩展性良好的能实现闭环控制的驱动模块，其能满足不同自由度、多传感器的灵巧手的驱动要求，可以内置或外接控制器，具有可扩展性强、通用性强、驱动性能好等优点，而且其硬件成本低廉。

发明内容

本实用新型的主要目的，针对一种新型的多传感器多自由度多指机器人灵巧手，提供一种成本低廉、驱动性能好、可扩展、通用性强，满足多传感器多自由度多指机器人灵巧手的控制需求的驱动模块。它能实现对多传感器多自由度多指机器人灵巧手的驱动控制，具有结构简单、控制灵活、操作简单等特点。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

本实用新型的一种机器人灵巧手的驱动模块，包括总线接口、电机驱动模块及传感器模块；所述总线接口通过总线与电机驱动模块及传感器模块电气连接；所述电机驱动模块包括依次电气连接的第一译码器、数据锁存模块、驱动芯片模块；所述第一译码器及数据锁存模块分别与总线接口电气连接；所述驱动芯片模块与一机器人灵巧手上的电机电气连接；所述传感器模块包括依次电气连接的第二译码器、数据收发模块、传感器接口模块；所述第二译码器及数据收发模块分别与总线接口连接；所述传感器接口模块与所述机器人灵巧手的传感器电气连接。

所述总线接口是所述机器人灵巧手的驱动模块与一控制器电气连接的接口；所述总线包括地址总线、数据总线及控制总线；所述地址总线分别与第一译码器及第二译码器电气连接；所述控制总线及数据总线均分别与数据锁存模块及数据收发模块电气连接。

所述数据锁存模块包括n个数据锁存，其中n≥1，所述驱动芯片模块包括4n个驱动芯片，所述电机包括4n个直流电机；所述第一译码器，其输入端通过地址总线与总线接口电气连接，输出端与数据锁存的使能端连接，用于使能或者停止某个数据锁存工作；所述数据锁存，其输入端与数据总线电气连接，输出端与驱动芯片的输入端电气连接，其用于传输和锁存控制器发出的控制信息；所述驱动芯片，其输出端与直流电机电气连接，其接收来自数据锁存的数据，直接驱动直流电机的正转、反转或者停止运动，其用于驱动直流电机运行；所述直流电机，指安装在所述机器人灵巧手内，实现指节自由度的电机；所述直流电机的数量与机器人灵巧手自由度的数量相同。

本实用新型所述电机驱动模块包括4n路电机驱动支路，每一个支路均有一个驱动芯片，多个支路共用一个数据锁存。

所述数据收发模块包括m个数据收发器，其中m≥1；所述传感器接口模块包括8m个传感器接口；所述传感器包括8m个不同种类的传感器；所述数据收发器，其使能端与第二译码器电气连接，输入端与传感器接口电气连接，输出端与总线接口电气连接，其用于传输传感器的状态数据；所述第二译码器，其输入端通过地址总线与总线接口电气连接，其用于使能或者停止某个数据收发器工作。所述传感器接口，其输出端与传感器连接，其用于连接所述机器人灵巧手上的传感器；所述传感器，指安装在所述机器人灵巧手上的不同种类的传感器。

本实用新型所述传感器模块包括8m路传感器采集支路，每一路均有一个传感器接口，一个传感器接口与一个传感器电气连接，多路支路共用一个数据收发器。