[发明专利]伺服驱动器

说明书

本发明提出了一种伺服驱动器，包括：控制板和驱动板，控制板和驱动板为上下层结构，采用金属螺柱进行固定，以形成完整的伺服驱动器，其中，驱动板包括：电源单元、逆变电路、电流采样电路、母线电压采样电路、温度传感器和抱闸控制单元；控制板包括：主控芯片、电源转换电路、通讯接口电路、安全STO信号接口电路、BISS编码器接口电路、模拟调整单元、PWM驱动单元和晶振；主控芯片与机器人的主控单元连接，接收机器人的主控单元的运动控制指令，并根据运动控制指令控制机器人的关节实现对应运动，实现对机器人的位置、速度和电流闭环控制。

技术领域

本发明涉及伺服驱动技术领域，特别涉及一种伺服驱动器。

背景技术

目前的伺服驱动器多以通用型伺服驱动器为主，通用伺服驱动器为标准的货架产品。该类通用伺服驱动器为适应多种应用场景，往往会集成多种复用的功能，如集成多种通讯总线协议，集成多种编码器接口、使用独立的散热结构。因此该类通用驱动器大多具有很大的结构尺寸。这种伺服驱动器在安装空间和重量受限的场景下就不能使用了。例如：在协作机器人关节驱动的应用场景中，该类场景中需求驱动器与机器人关节一体安装在有限的空间内，无法适配大结构尺寸的伺服驱动器。

目前随着机器人行业发展迅速，特别是协作机器人市场的快速发展，对这种小型化、高功率密度的伺服驱动器需求也变得越来越急迫。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种伺服驱动器。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种伺服驱动器，包括：控制板和驱动板，所述控制板和驱动板为上下层结构，采用金属螺柱进行固定，以形成完整的伺服驱动器，其中，

所述驱动板包括：电源单元、逆变电路、电流采样电路、母线电压采样电路、温度传感器和抱闸控制单元；其中，所述逆变电路的输出端与机器人关节的电机，所述电流采样电路、母线电压采样电路和温度传感器的输出端均与所述控制板连接；所述抱闸控制单元的输出端与机器人关节的制动器连接，所述电流采样电连接的输入端与所述机器人关节的电机连接；

所述控制板包括：主控芯片、电源转换电路、通讯接口电路、安全STO信号接口电路、BISS编码器接口电路、模拟调整单元、PWM驱动单元和晶振，其中，所述主控芯片的输入端与所述电源转换电路的输出端、所述晶振的输出端、所述模拟调整单元和所述逆变电路的输出端连接，所述主控芯片进一步与所述通讯接口电路和BISS编码器接口电路双向连接，所述主控芯片的输出端与所述PWM驱动单元的输入端和所述抱闸控制单元的输入端连接，所述模拟调整单元的输入端与所述电流采样电路、母线电压采样电路、温度传感器和所述机器人关节的力矩传感器连接，以对接收到的U/V相电流、母线电压、PCB温度和力矩传感器信号进行模拟-数字转换，并将转换后的数字信号发送至所述主控芯片；所述PWM驱动单元的输出端与所述逆变电路的输入端连接；所述BISS编码器接口电路的输入端与所述机器人关节的两个BISS编码器；所述抱闸控制单元的输入端进一步与安全STO信号接口电路的输出端连接，所述安全STO信号接口电路的输出端与所述主控芯片的输入端连接；

其中，所述主控芯片与机器人的主控单元连接，接收机器人的主控单元的运动控制指令，并根据所述运动控制指令控制机器人的关节实现对应运动，实现对机器人的位置、速度和电流闭环控制。

进一步，所述控制板和驱动板采用排针排母进行电源及信号的交换传输。

进一步，所述驱动板还包括：电源防反接电路，所述电源防反接电路的输入端与外部电源连接，所述电源防反接电路的输出端与所述电源转换电路的输入端连接。

进一步，所述通讯接口电路包括：EtherCAT接口、JTAG烧写口、外扩FLASH接口和RS422调试接口。

进一步，所述主控芯片并通过EtherCAT总线与所述机器人的主控单元通讯。