[发明专利]一种多通道混合信号采集系统

摘要

本发明公开了一种多通道混合信号采集系统，其应用于上肢康复机器人。多通道混合信号采集系统包括多路数据采集模块、多路数据处理模块、多路数据传输模块。多路数据采集模块采集多路模拟量数字量传感器的数据；多路数据处理模块对采集数据进行电压值的换算，电压值与角度值的换算，电压值与压力值的换算；多路数据传输模块自定义协议组包和数据发送。多路数据采集模块包括三类数值采集单元。多路数据处理模块包括采集值转换成电压值单元、电压值转换成角度值单元、电压值转换成压力值单元、字符串数据解析单元、多圈传感器值转换成实际关节角度值单元。多路数据传输模块包括自定义协议组包单元、数据填充发送单元、UART通信单元。

主权项

1.一种多通道混合信号采集系统，其应用于上肢康复机器人，包括多路数据采集模块、多路数据处理模块、多路数据传输模块；所述上肢康复机器人具有角度传感器和压力传感器；其特征在于：所述角度传感器包括单圈角度传感器、多圈角度传感器、压力传感器；所述多路数据采集模块包括单圈角度传感器数值采集单元、压力传感器数值采集单元、多圈角度传感器数值采集单元；所述单圈角度传感器数值采集单元读取所述单圈角度传感器的采样值；所述压力传感器数值采集单元读取所述压力传感器的采样值；所述多圈角度传感器数值采集单元读取所述多圈角度传感器的采样值；所述多路数据处理模块包括采集值转换成电压值单元、电压值转换成角度值单元、电压值转换成压力值单元、字符串数据解析单元、多圈传感器值转换成实际关节角度值单元；所述采集值转换成电压值单元通过所述单圈角度传感器数值采集单元将所述单圈角度传感器的采样值转换成采样点实际对应的电压值一，其还通过所述压力传感器数值采集单元将所述压力传感器的采样值转换成采样点实际对应的电压值二；所述电压值转换成角度值单元通过采用在所述采集值转换成电压值单元中获取的采样点实际对应的电压值一，根据所述单圈角度传感器的自身参数将采样点实际对应的电压值一转换成所述上肢康复机器人的上肢关节转动的角度；所述电压值转换成压力值单元通过采用在所述采集值转换成电压值单元中获取的采样点实际对应的电压值二，根据所述压力传感器的自身参数将采样点实际对应的电压值二转换成所述上肢康复机器人的手部施加的握力；所述字符串数据解析单元通过读取所述多圈角度传感器数值采集单元中获得的所述多圈角度传感器的采样值，根据所述多圈角度传感器的数据协议解析出所述多圈传感器的转轴的实际转动圈数数据和不满一圈时的角度数据；所述多圈传感器值转换成实际关节角度值单元通过所述字符串数据解析单元中得到的实际转动圈数数据和不满一圈时的角度数据，与所述上肢康复机器人的齿轮传动比结合，换算成实际采样时刻关节的实际转动位置；所述多路数据传输模块包括自定义协议组包单元、数据填充发送单元、UART通信单元；所述自定义协议组包单元实现数组的组包；所述数据填充发送单元将所述多路数据处理模块中获得的对应传感器及其数据，放在所述自定义协议组包单元的数据区的编码和数据位置，并将相应数据的帧数据交由所述UART通信单元发送。