[实用新型]一种集成化轨道巡检机器人控制器

说明书

本实用新型公开了一种集成化轨道巡检机器人控制器。该控制系统包含：中央控制器，用于对巡检过程中轨道数据的读取、监查和控制；里程计，可通讯地连接于中央控制器，用于获取巡检机器人行驶里程；动力单元，可通讯地连接于中央控制器，作为巡检机器人的供电装置；电机控制单元，可通讯地连接于中央控制器，用于控制电机的运行；以及刹车控制单元。本实用新型通过中央控制器完成其他单元数据的读取、检查和控制，该控制系统能够获取机器人运动状态，实现巡检机器人的行车控制。

技术领域

本实用新型涉及轨道巡检技术领域，具体涉及一种集成化轨道巡检机器人控制器。

背景技术

现有技术中巡检机器人控制器组成复杂：采用基于PLC的架构，需要处理器模块、IO模块、外设模块、网络路由器模块等，存在设备体积大、成本高、系统集合臃肿等问题，难以满足轨道巡检机器人轻量化、小型化、集成化设计需求。

实用新型内容

为解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种集成化轨道巡检机器人。具备丰富硬件接口，满足巡检车辆控制，监查需求，将车辆的内部总线网络与外部互联网无缝连接起来，便于故障判断、外部管理和大数据分析，同时为车辆的智能控制提供外部信息。充分调研巡检机器人控制需求，将较为分散的模块接口或模块集合到嵌入式控制板卡中，提高电磁兼容性，降低了设备成本，集成度得到大大提高。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种集成化轨道巡检机器人控制器，其特征在于，包括处理器、通用IO接口、无线通讯模块、GPS定位模块和RFID信标模块；

其中，处理器为基于SOC芯片的嵌入式系统，SOC芯片包含1个FPGA和n个处理器，FPGA与处理器通过片上总线连接，n的取值范围为1-4；

通用IO接口连接到SOC芯片的FPGA上，用于采集外界信号、输出相关控制信号；

无线通讯模块，用于机器人控制器无线通讯；

GPS定位模块，用于机器人经纬度定位信息获取；

RFID信标模块为RFID阅读器，用于读取轨道上预先设置的RFID标签，根据RFID标签信息，对机器人行驶里程进行累积误差修正。

进一步地，所述无线通讯模块、GPS定位模块和RFID信标模块，通讯地与SOC芯片连接，通讯接口包括：USB、RS232、IIC、RS485。

进一步地，还包括配置于所述SOC芯片的以太网接口，用于连接以太网设备，所述以太网设备包含巡检机器人的数据处理计算机。

进一步地，还包括配置于所述FPGA芯片的AB相解算接口，用于连接增量式编码器，实现巡检机器人行驶里程计数。

进一步地，采用SOC芯片模拟路由器功能，将数据处理计算机通过SOC芯片间接连接到无线通讯模块，实现巡检机器人数据处理计算机无线通讯。

进一步地，还至少包括1个以下配置于所述SOC芯片接口：

以太网接口，连接外部网络设备，做数据采集或转发接口；

USB接口，连接4G模块和GPS，并可外接USB等大容量存储设备连接；

隔离输入接口，可实现0-12V电输入适配；

功率输出接口，驱动电流为2A，可直接驱动大功率灯光设备；

通用输入输出接口；

RS485接口，适配于RS485总线的设备，适配MODBUSRTU协议；

CAN总线接口，用于连接机器人动力电机、动力电池设备；

ADC接口，用于连接外部传感器；