[实用新型]一种智能加工机器的自主感知系统

说明书

本实用新型涉及智能机器加工技术领域，特别涉及一种智能加工机器的自主感知系统，包括依次连接的传感单元、微处理器模块和射频模块，传感单元包括多个传感接口，这些传感接口分别经信号调理电路和数模转换电路后连接到微处理器模块的处理器，射频模块的无线射频电路一方面经物理层和介质访问层连接到处理器，另一方面连接到天线。该智能加工机器的自主感知系统的传感单元包括多个传感接口，能够实现自主感知，且能满足复杂生产环境的传感器检测需求，其射频模块包括一方面经物理层和介质访问层连接到处理器，另一方面连接到天线的无线射频电路，实现无线传输功能。

技术领域

本实用新型涉及智能机器加工技术领域，特别涉及一种智能加工机器的自主感知系统。

背景技术

随着制造产业的规模化和复杂化，制造设备与生产环境变得越发复杂，制造加工过程的动态特性也不断增强，使得生产计划与控制的决策次数不断增多。目前常用的柔性制造系统的柔性程度受到决策复杂性的约束，如果在决策前不能准确掌握并控制系统的复杂度，柔性制造系统就有可能出现不能适应加工对象变化的情况，导致柔性系统不柔性，无法完成复杂度更高的制造加工过程。

基于传统制造系统和柔性制造系统的局限性，智能制造系统与智能加工机器的概念被提出并受到了研究者的重视。智能加工机器是一种具有特定功能的智能控制加工设备，一般以加工机器为基本单元，在基本单元上集成了由多物理传感器构成的用于采集感知对象的状态数据的数据采集子系统，其通过多物理域信息处理与存储子系统对数据采集子系统的各个通道采集的数据进行清洗与特征提取，实现多物理域信息的特定处理和存储，然后由其自主感知子系统建立各个物理域的感知模型，并对这些物理域的感知结果作多物理域决策融合后进行自主感知、决策。

现有的智能加工机器的自主感知系统传感器接口单一，不能满足复杂的生产环境的传感器检测需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能加工机器的自主感知系统的硬件结构，供软件工程师对其中的控制器进行编程后，能够实现自主感知，且能满足复杂生产环境的传感器检测需求。

为此，提供一种智能加工机器的自主感知系统，包括依次连接的传感单元、微处理器模块和射频模块，所述传感单元包括多个传感接口，这些传感接口分别经信号调理电路和数模转换电路后连接到微处理器模块的处理器，所述射频模块包括一方面经物理层和介质访问层连接到处理器，另一方面连接到天线的无线射频电路。

其中，所述传感单元包括电压/电流型模拟传感器接口P1，其控制信号输入端经场效应管Q1连接到处理器的控制端口Sensor_V3_Ctrl，其采集信号输出端连接到处理器的信号接收端口Sensor_V3。

其中，所述传感单元包括RS485电平数字型传感器接口P2，其控制信号输入端经场效应管Q2连接到处理器的控制端口Sensor_RS485，其采集信号输出端连接有RS-485收发器U1。

其中，所述RS-485收发器U1是型号为SP3481的低功耗半双工RS-485收发器。

其中，所述传感单元包括电阻型模拟传感器接口P3，其控制信号输入端经场效应管Q1和运放单元U3后连接到处理器的控制端口Sensor_V3_Ctrl，其采集信号输出端连接到处理器的信号接收端口Sensor_V3。

其中，电阻型模拟传感器接口P3的采集信号输出端和处理器的信号接收端口Sensor_V3之间连接有型号为AD8237的放大器。

其中，所述无线射频电路输出端连接到天线E1，控制信号接收端从输出端串接阻抗匹配变压器T1后连接到处理器的控制端口RF_P和RF_N，所述无线射频电路在阻抗匹配变压器T1和控制端口RF_P和RF_N之间并联有电感L1。

其中，所述无线射频电路的天线E1和阻抗匹配变压器T1之间串接有电感L2，电感L2和天线E1之间的节点接有电容C13。