[发明专利]模组化多关节控制器

说明书

本发明属于多关节机器人领域，尤其是模组化多关节控制器，模组化多关节控制器，包括电源模块，该控制器还包括物联网控制模块、运动控制模块、电机驱动模块和集成电式电机模组；所述物联网控制模块包括网络接口模块、传感接口模块、工业总线接口和USB接口，且物联网控制模块信号连接网络接口模块，所述传感接口模块、工业总线接口和USB接口均电性连接物联网控制模块，本发明通过物联网控制模块、网络接口模块、传感接口模块以及配合运动控制模块和集成式电机模组，便于多关节机器人控制器本身形成控制网络，从而使控制器本身实现一定的模组化的拼接组装功能和一定的组装造型能力，在不同的多关节控制器之间进行协同控制。

技术领域

本发明涉及多关节机器人领域，尤其涉及模组化多关节控制器。

背景技术

关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一，适合用于诸多工业领域的机械自动化作业,而对于多关节机器人的控制则需要使用控制器，但现有的控制器存在无法联合协同控制，而且不具备无线局域蜂窝网络互联，云端互联以及多关节机器人控制器本身形成控制网络等问题。

因此本发明的模组化多关节控制器，能够有效的解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提出了模组化多关节控制器，能够通过动力纤提供多路远程旋转力矩的传输，并用集成式的电机模组来对运动关节输出旋转力矩并进行伺服控制，且控制器可以和其他控制器通过通讯总线形成联合协同控制。另外，控制器中的物联网模块还实现无线局域蜂窝网络互联，云端互联等功能，同时，本地模组化多关节控制器本身与其他设备可以通过通讯协议组网形成协同控制网络，帮助模组化多关节控制器设备可以和其他设备之间进行联合协同工作。

模组化多关节控制器，包括电源模块，该控制器还包括物联网控制模块、运动控制模块、电机驱动模块和集成电式电机模组；所述物联网控制模块包括网络接口模块、传感接口模块、工业总线接口和USB接口，且物联网控制模块信号连接网络接口模块，所述传感接口模块、工业总线接口和USB接口均电性连接物联网控制模块，且网络接口模块和传感接口模块均与工业总线接口连接；所述运动控制模块包括第一单片机，所述第一单片机电性连接SDRAM、FPGA和通信总线模块；所述集成式电机模组包括电机控制模块，所述电机控制模块包括电机驱动模块，所述电机驱动模块通过光电隔离器连接FPGA、第二单片机以及通信芯片，所述电机控制模块连接集成式电机模组，所述集成式电机模组包括第一集成式电机模组和第二集成式电机模组，且集成式电机模组内部设置有编码器，且电机控制模块和电动机均电性连接编码器。

所述物联网控制模块连接云端服务器,来采集处理数据，并将数据传输给运动控制模块，并有运动控制模块驱动集成电机模块或者伺服驱动器通信接口具体的步骤如下：

1)首先，物联网控制模块与云端服务器/本地服务器通过签订MQTT/HTTP等传输协议，形成数据流的传输网，这样物联网控制模块通过WiFi/4G/5G网络通信，来获取云端的数据信息或云端发送本地信息，同样，物联网控制模块与其他物联网控制模块之间也能够互联，主要通过WiFi局域网络传输；

2)然后，由于物联网控制模块设置有扩展接口模块，如USB设备的扩展接口模块，可以连接摄像头头、扬声器和显示器等感模块或执行机构模块；再如网络设备扩展接口模块，可以连接手持终端、智能路由器和无限收发器等；还有串口/IO设备扩展接口模块，可以连接传感器、按键和调试口等，实现将云端服务器的数据在各个设备间相互传输以及其他物联网控制模块间数据流的传输；