[实用新型]一种机器人马达实时控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人控制领域，尤其涉及一种机器人马达实时控制系统。

背景技术

机器人控制用到马达控制MCU与系统主CPU元器件，目前低速马达控制MCU与高速系统主CPU都是通过USB、IIC、UART、SPI等通讯方式互相通讯，对于一些响应即时性要求比较高的场合，这类通讯方式无法达到设计要求；以及马达控制MCU在频繁做复杂计算的时候，更是无法及时响应系统主CPU的指令，不能实现对机器人马达的实时控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种机器人马达实时控制系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种机器人马达实时控制系统，包括系统主CPU、马达控制MCU、若干马达组件，所述马达组件包括马达驱动芯片、与马达驱动芯片连接的马达、与马达连接的马达转速检测电路；所述系统主CPU与马达控制MCU之间采用至少4线连接，系统主CPU通过编码的方式实现对马达控制MCU的控制；所述马达控制MCU与马达驱动芯片采用双线连接，控制马达转动方向；所述马达控制MCU与马达转速检测电路单线连接，获取马达的转速。

较佳地，所述系统主CPU与马达控制MCU采用4线编码连接。

较佳地，所述马达组件的数量为两套，为左马达组件、右马达组件。

采用上述方案，本实用新型相比传统的通信方式节约了马达控制MCU资源，提高了通信速度，达到对马达的实时控制。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参见图1，本实用新型提供一种机器人马达实时控制系统，包括系统主CPU、马达控制MCU、若干马达组件，所述马达组件包括马达驱动芯片、与马达驱动芯片连接的马达、与马达连接的马达转速检测电路；所述系统主CPU与马达控制MCU之间采用至少4线连接，系统主CPU通过编码的方式实现对马达控制MCU的控制；所述马达控制MCU与马达驱动芯片采用双线连接，控制马达转动方向；所述马达控制MCU与马达转速检测电路单线连接，获取马达的转速。

所述系统主CPU与马达控制MCU采用4线编码连接。

所述马达组件的数量为两套，为左马达组件、右马达组件；其中，左马达组件对应的有左马达驱动芯片、左马达、左马达转速检测电路；右马达组件对应的有右马达驱动芯片、右马达、右马达转速检测电路。

本实用新型的工作原理如下：

参见图1与图2，U2为马达控制MCU，此马达控制MCU负责马达转动、转动方向控制，并时刻检测马达转速，U20、U21为马达驱动芯片。马达控制MCU第1针脚输出PWM实现对马达速度控制；第2针脚检测电池电量，根据电池电压不同而调节PWM的占空比；第14、17、19、20这4个针脚输出控制马达驱动芯片，控制马达转动方向；第3、5、6、12这4个针脚即为系统主CPU对马达控制MCU的编码控制；第10，16两个针脚分别计算机器人左右两个马达的转速。由于马达转速最高可达到10000r/min，马达控制MCU需要实时对转速进行计数运算处理，占用了马达控制MCU绝大部分资源。在此过程中，系统主CPU如果需要命令马达控制MCU更改马达状态，就需要同马达控制MCU进行通信，如果采用传统的标准通信协议，将导致马达转速失去控制，并且控制将产生延迟。本实用新型采用系统主CPU对马达控制MCU用4线进行编码控制，4线均采用中断方式进行处理，节约马达控制MCU资源，提高响应速度，达到实时控制的目的，具体控制过程如下：

系统主CPU对这4线输出编码为0000的时候，马达控制MCU中断检测到0000，立即对马达执行待机处理，系统主CPU对这4线输出编码为1010的时候，马达控制MCU中断检测到1010，立即对马达执行前进处理，系统主CPU对这4线输出编码为0101的时候，马达控制MCU中断检测到0101，立即对马达执行后退处理，系统主CPU对这4线输出编码为1111的时候，马达控制MCU中断检测到1111，立即对马达执行刹车处理。

本实用新型中，系统主CPU与马达的之间的连接并不局限于4线连接，后期，可以再增加编码，可以对马达控制MCU进行更多的指令操作。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。