[发明专利]一种集成式液压机器人关节控制器

摘要

一种集成式液压机器人关节控制器，属于电液伺服控制领域，主要解决现有液压机器人关节控制器电路结构分散、体积较大和功能单一的问题。它总线接口电路用于与外界进行信息交互，其传输端与微控制器总线接口电路传输端连接；微控制器输出端与数模转换器连接，数模转换器输出端与伺服阀驱动电路输入端连接，伺服阀驱动电路输出端连接伺服阀线圈；传感器信号调理电路输入端与位置传感器、力传感器和温度传感器连接，信号调理电路输出端与模数转换器输入端连接，模数转换器输出端与微控制器连接；惯性测量单元输出端与微控制器连接。该发明将分散的传感器调理电路、控制器电路和惯性检测单元进行了集成，使得控制器结构更加紧凑。

主权项

1.一种集成式液压机器人关节控制器其特征在于，它包括EtherCAT总线接口电路（1）、CAN总线接口电路（2）、串口接口电路（3）、微控制器（4）、DA转换器（5）、伺服阀驱动电路（6）、压力传感器信号调理电路（7）、位移传感器信号调理电路（8）、温度传感器信号调理电路（9）、AD转换器（10）和惯性测量单元（11）；EtherCAT总线接口电路（1）、CAN总线接口电路（2）和串口接口电路（3）均用于接收远距离传输的指令信号，依据外部交互方式可选，总线接口电路传输端连接微控制器（4）的控制信号传输端，微控制器（4）的控制信号输出端连接DA转换器（5）的数字信号输入端，DA转换器（5）的模拟信号输出端连接伺服阀驱动电路（6）的驱动信号输入端，伺服阀驱动电路（6）输出的驱动信号作为电液伺服阀的伺服阀线圈驱动信号；压力传感器信号输出端连接到压力传感器信号调理电路（7）输入端，压力传感器信号调理电路（7）输出端连接到AD转换器（10）输入端；位移传感器信号输出端连接到位移传感器信号调理电路（8）输入端，位移传感器信号调理电路（8）输出端连接到AD转换器（10）输入端；温度传感器信号输出端连接到温度传感器信号调理电路（9）输入端，温度传感器信号调理电路（9）输出端连接到AD转换器（10）输入端；AD转换器（10）输出端以及惯性测量单元（11）输出端均连接到微控制器（4）输入端；微控制器（4）接收的控制信号包含位置指令、力指令、位置控制器参数、力控制器参数和作动器控制模式，且微控制器（4）能够对接收的信号进行判别；微控制器（4）将接收的位置控制器参数更新为现有位置控制器参数，将接收的力控制器参数更新为现有力控制器参数；微控制器（4）将AD转换器采集的位置信号、力信号、温度信号进行数字滤波处理；在位置控制模式中，微控制器（4）将接收的位置指令信号与滤波处理的位置传感器信号做差，经位置控制器后生成控制信号，该控制信号传输给DA转换器（5）；在力控制模式中，微控制器（4）将接收的力指令信号与滤波处理的力传感器信号做差，经力控制器后生成控制信号，该控制信号传输给DA转换器（5）；微控制器（4）依据指令信号可将滤波处理的位移传感器信号、力传感器信号、温度传感器信息号和惯性测量单元检测的参数通过总线接口电路输出。