[发明专利]包括智能柔性执行器模块的智能控制器及传感器网络总线、系统和方法

权利要求书

1.一种用于控制和操作自动化机器的机器自动化系统，所述系统包括：

控制器及传感器总线，其包括多个端口，其中，所述总线包括中央处理内核和多媒体传输内部网，所述多媒体传输内部网包括直接与所述内核相联接的一个或多个中央光纤传输网络以及一个或多个子网；所述中央光纤传输网络包括多个节点以及一个或多个门；每个所述多个子网分别与所述中央传输网络之一的不同门相联接；所述子网包括多个子节点，其中每个所述节点和子节点与一个或多个所述端口相关联；

一个或多个控制器，各控制器与所述总线的端口的第一端口相联接；和

一个或多个柔性执行器模块，各柔性执行器模块包括第一光纤连接器、一个或多个电机、一个或多个传感器、和片上系统SoC；各模块通过光纤电缆与所述端口的第二端口可操作地联接，所述光纤电缆从所述第一光纤连接器联接到所述端口的第二端口；

其中，所述总线的节点和子节点通过所述总线经由所述一个或多个中央光纤传输网络中继消息，所述消息包括所述控制器和所述柔性执行器模块之间的来自所述柔性执行器模块的传感器的传感器数据和来自控制器的控制数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，每个所述柔性执行器模块经由所述光纤电缆直接并联联接到所述端口的第二端口之一。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，多个所述柔性执行器模块并联联接到分光器，所述分光器经由所述光纤电缆联接到所述端口的第二端口之一。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，每个所述柔性执行器模块包括第二光纤连接器和分光器，其中，所述分光器与所述第一光纤连接器、所述第二光纤连接器和所述SoC联接。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述柔性执行器模块串联联接，使得第一所述柔性执行器模块中的第一光纤连接器经由所述光纤电缆联接到所述端口的第二端口之一，并且第一所述柔性执行器模块中的第二光纤连接器联接到第二所述柔性执行器模块中的第一光纤连接器。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，每个所述柔性执行器模块包括双向光学子组件BOSA、跨阻放大器、激光驱动器和电机驱动器。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，一个或多个所述柔性执行器模块的传感器包括图像传感器和磁传感器，其中，所述电机控制所述图像传感器的清晰度，所述磁传感器确定所述图像传感器的方向。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光纤连接器是尾纤光纤连接点。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述端口的第二端口是与尾纤光纤连接器相联接的光学端口。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述自动化机器是由机器人和自动驾驶车辆组成的组中的一者。

11.一种利用控制器和传感器总线的柔性执行器模块，所述柔性执行器模块包括：

一个或多个柔性执行器电机；

一个或多个磁传感器；和

控制板，包括第一光纤连接器、第二光纤连接器、片上系统SoC和分光器，其中，所述分光器与所述第一光纤连接器、所述第二光纤连接器和所述SoC相联接，

其中，所述控制板：

接收来自所述磁传感器的传感器数据，并基于所述传感器数据经由所述第一光纤连接器输出状态消息；

基于经由具有目标波长的第一光纤连接器输入的控制消息来控制所述电机；

使用所述分光器将经由所述第二光纤连接器接收的状态消息从所述第一光纤连接器转发出去；和

转发经由具有非目标波长的第一光纤连接器输入的控制消息。

12.根据权利要求11所述的柔性执行器模块，还包括图像传感器，其中，所述控制板从所述图像传感器接收图像数据，并基于所述图像数据经由所述第一光纤连接器输出传感器数据消息。