[实用新型]刹车继电器的驱动电路及机器人

说明书

本实用新型公开了一种刹车继电器的驱动电路及机器人，包括电源、至少一个继电器和控制单元，所述电源为直流电源，所述电源为控制单元提供工作电压；所述继电器接收控制单元的控制电压；所述控制单元，包括至少一个场效应管，所述场效应管用于接收控制信号，所述场效应管根据控制信号输出控制电压给所述继电器。本实用新型的刹车继电器的驱动电路不仅能够减少刹车件损伤，而且不易受电磁干扰，工作稳定性高，同时还能够有效监测刹车柱是否正常工作。

技术领域：

本实用新型涉及机器人控制技术，具体涉及一种机器人电机刹车继电器驱动及检测技术。

背景技术：

在多轴机器人手臂的关节中，关节的转动是依靠永磁直流无刷电机(BLDC)，转动过程中若遇到紧急停机，需要用刹车装置紧急制动；但是，电机正常运转时，需要刹车不去影响电机转动。

电机制动时，刹车继电器上触点处于断开状态，此时刹车柱弹起可以把刹车齿挡住，从而实现对电机的制动。

电机转动时，刹车继电器通电，继电器上触点闭合，从而将刹车柱压下，这样就可以使刹车齿无阻碍正常转动。

刹车继电器三个工作状态：

(1)电机开始转动，继电器启动：继电器触点闭合，此时需要较大电流，但是时间要很短，否则容易损坏器件；

(2)电机保持转动，继电器保持：继电器触点保持闭合，此时需要较小电流，且弹簧的力度不足以将继电器弹起，这样对继电器的寿命有好处；

(3)电机制动，继电器停止：继电器触点断开，此时继电器无电流通过。

如图1所示，在现有的技术中，驱动电路是一个大电流的三极管，直接用3.3V处理器发出的PWM波去驱动三极管的B端和E端，此时三极管处于方波驱动状态，通过调节PWM的占空比可以调节集电极到发射极之间的平均电流，当占空比较大时是启动状态，较小时是保持状态，为零时是弹起制动状态。

这种方法虽然也能将刹车压下去，也能保持，但是由于使用了PWM脉冲驱动，再加上三极管是电流型驱动器件，导致15V直流电压的利用率不高，即便是PWM占空比100％，完全是高电平，15V产生的功率也是受限制的，导致刹车继电器启动时力度较小，在之后的重载环境下，刹车片重重压在刹车柱上，这样的力度容易出现模糊情况，而且小占空比PWM的保持状态也相对容易受到电磁环境的干扰，一旦有干扰，保持失效，刹车弹起，电机制动，会导致误操作。

更重要的是，就算启动成功了，也无法判断刹车继电器是否压下去了，因为就算通了电流，刹车柱被卡住，还是压不下去。

实用新型内容：

本实用新型针对现有技术中，继电器驱动电路的电压利用率不高，继电器启动时力度较小以及容易受电磁环境干扰的技术问题，提供一种刹车继电器的驱动电路，以提高电压利用率、刹车启动力度，同时避免受电磁环境干扰。

本实用新型的另一方面，提供一种使用上述刹车继电器的驱动电路的机器人，以减少刹车件损伤，避免刹车受电磁干扰，提高工作稳定性。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种刹车继电器的驱动电路，包括:

电源，所述电源为直流电源，所述电源为控制单元提供工作电压；

至少一个继电器P1，所述继电器P1由控制单元控制；

控制单元，包括第一场效应管Q1和第二场效应管Q2，刹车启动时所述第一场效应管Q1被导通并启动所述继电器P1，刹车保持时所述第二场效应管Q2保持导通并驱动所述继电器P1。