[发明专利]用于六自由度机械臂示教的数据采集器系统

摘要

用于六自由度机械臂示教的数据采集器系统，数据采集器连接MCU主控模块，MCU主控模块通过WiFi无线连接PC端，数据采集器与示教机械臂关节的六个绝对式编码器通过RS485电路进行双向通信连接，六个绝对式编码器分别对应机械臂的六个自由度；数据采集器输出数据给MCU主控模块，MCU主控模块输出数据给PC端，PC端输出操作指令给MCU主控模块，MCU主控模块输出操作指令给数据采集器；数据采集器和示教机械臂、MCU主控模块都连接外接电源模块。

主权项

一种用于六自由度机械臂示教的数据采集器系统，其特征在于：数据采集器连接MCU主控模块，MCU主控模块通过WiFi无线连接PC端，数据采集器与示教机械臂关节的六个绝对式编码器通过RS485电路进行双向通信连接，六个绝对式编码器分别对应机械臂的六个自由度；数据采集器输出数据给MCU主控模块，MCU主控模块输出数据给PC端，PC端输出操作指令给MCU主控模块，MCU主控模块输出操作指令给数据采集器；数据采集器和示教机械臂、MCU主控模块都连接外接电源模块；各模块具体构成是：供电模块，其输入为+24V交流电压，电压输入后首先经过保护电路，保护电路可以防止电流回流对电源产生影响和破坏；之后+24V交流电压进入稳压滤波电路，再将稳压滤波后的+24V交流电压作为六自由度示教机械臂关节中的绝对式编码器的供电电源；然后+24V交流电压经过降压电路、整流电路和稳压滤波电路分别转变为+5.4V直流电压和+3.3V直流电压，+5.4V直流电压用于给部分数据采集电路供电，+3.3V直流电压用于给MCU和部分数据采集电路供电；数据采集模块，通过RS485电路与六自由度示教机械臂关节中的绝对式编码器连接，通过串口与MCU的主芯片连接；当数据采集模块收到MCU主控模块发来的控制指令后，通过RS485电路对六个绝对式编码器发送广播指令或查询指令代码，编码器根据相应指令返回某个关节的实时角度数据或者六个关节的实时同步运动角度数据，采集模块再将角度数据通过串口发送给MCU主控模块；MCU主控模块，包括主芯片和其它辅助电路，负责各种通信功能的配置以及指令和数据的处理；MCU主控模块控制数据采集器通过WiFi通信模块与PC端建立连接；将接收到的一个或多个编码器的角度信息进行整合处理，并通过WiFi通信模块发送给PC端；通过WiFi通信模块接收来自PC端的各种指令，做出相应处理，包括向PC端发送连接响应、采集准备就绪信号、停止采集信号、采集频率设置成功或失败响应、采集频率和采集周期信息、修改各轴地址成功或失败响应、各轴地址信息等，和向数据采集模块发送开始采集指令、停止采集指令等，以及修改各轴地址、修改采集频率；WiFi通信模块，由下位机数据采集器的WiFi模块开启WiFi热点，PC端通过无线网络连接接入热点，采用UDP通信协议模式建立无线连接，并通过WiFi透传模式快速传输数据；通过WiFi通信模块，PC端可以向数据采集器发送各种控制指令，数据采集器可以向PC端发送角度和参数信息。