一種復(fù)用接口舵機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)用接口舵機(jī)，包括：舵機(jī)控制板中的單片機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、位置反饋模塊、電流反饋模塊及通訊接口連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接電機(jī)，電機(jī)經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)與所述位置反饋模塊連接，舵機(jī)控制板中還包括與單片機(jī)連接的復(fù)用輸入/輸出接口，用于在控制電路不變的情況下，直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，并由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接口信號(hào)的控制。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)接口的復(fù)用，能夠在不改變控制電路的情況下直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，節(jié)約了系統(tǒng)資源，降低了機(jī)器人的成本。
【專利說(shuō)明】
一種復(fù)用接口舵機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種復(fù)用接口舵機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能機(jī)器人各關(guān)節(jié)通過(guò)安裝舵機(jī)以實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，雙足機(jī)器人通過(guò)舵機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人行走，達(dá)到擬人的效果。各舵機(jī)通過(guò)通信控制線與機(jī)器人主控板或其他部件實(shí)現(xiàn)通信。
[0003]現(xiàn)在技術(shù)提供的機(jī)器人舵機(jī)，各舵機(jī)只能通過(guò)增加I/O口來(lái)實(shí)現(xiàn)不同模式接口信號(hào)的輸入或輸出，從而實(shí)現(xiàn)多種模式信號(hào)與主控板的通信。由于只能根據(jù)外接模塊的不同，每次都需更換硬件電路板，而并不能直接由控制信號(hào)線的連接實(shí)現(xiàn)各舵機(jī)外接不同模式的接口信號(hào)模塊，不能方便切換不同的應(yīng)用場(chǎng)景。因此現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)致各舵機(jī)當(dāng)增加傳感器等反饋部件時(shí)，占用較多I/O 口及定時(shí)器等資源，每次更換電路成本高，實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜，不能方便及時(shí)地對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種復(fù)用接口舵機(jī)，用于機(jī)器人關(guān)節(jié)等部位后，能夠在不改變控制電路的情況下直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)接口的復(fù)用，節(jié)約系統(tǒng)資源，降低了機(jī)器人的成本。
[0005]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的復(fù)用接口舵機(jī)，包括:舵機(jī)控制板中的單片機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、位置反饋模塊、電流反饋模塊及通訊接口連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接電機(jī)，電機(jī)經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)與所述位置反饋模塊連接，舵機(jī)控制板中還包括與單片機(jī)連接的復(fù)用輸入/輸出接口，用于在控制電路不變的情況下，直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，并由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接口信號(hào)的控制。
[0006]進(jìn)一步地，復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為連接的一輸入模塊或一輸出模塊的信號(hào)，在一種場(chǎng)景下為其中的一種模式信號(hào)。
[0007]進(jìn)一步地，所述復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)通過(guò)舵機(jī)控制信號(hào)線傳輸，并通過(guò)所述通訊接口與主控板連接。
[0008]優(yōu)選地，所述復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為外接輸入模塊中的一組觸摸按鍵信號(hào)。
[0009]優(yōu)選地，所述復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為外接輸入模塊中的一組機(jī)械按鍵信號(hào)。
[0010]優(yōu)選地，所述復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為外接輸出模塊中的一組單色/多色指示燈信號(hào)。
[0011]本發(fā)明提供的復(fù)用接口舵機(jī)技術(shù)方案，由于其中電氣連接結(jié)構(gòu)包括:舵機(jī)控制板中的單片機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、位置反饋模塊、電流反饋模塊及通訊接口連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接電機(jī)，電機(jī)經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)與所述位置反饋模塊連接，舵機(jī)控制板中還包括與單片機(jī)連接的復(fù)用輸入/輸出接口，用于在控制電路不變的情況下，直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，并由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接口信號(hào)的控制，因此，使得本發(fā)明提供的復(fù)用接口舵機(jī)，用于機(jī)器人關(guān)節(jié)等部位后，能夠在不改變控制電路的情況下直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)接口的復(fù)用，節(jié)約系統(tǒng)資源，降低了機(jī)器人的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖用來(lái)對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步理解，將更好地體現(xiàn)本發(fā)明各種特征和優(yōu)點(diǎn)，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，并不限定本發(fā)明的范圍。
[0013]圖1為本發(fā)明一種復(fù)用接口舵機(jī)一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明一種復(fù)用接口舵機(jī)一個(gè)實(shí)施例的接口連接示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明一種復(fù)用接口舵機(jī)另一個(gè)實(shí)施例的接口連接示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明一種復(fù)用接口舵機(jī)又一個(gè)實(shí)施例的接口連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0018]圖1為本發(fā)明一種復(fù)用接口舵機(jī)一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的舵機(jī)包括舵機(jī)控制板，其中舵機(jī)控制板中的單片機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、位置反饋模塊、電流反饋模塊及通訊接口連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接電機(jī)，電機(jī)經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)與所述位置反饋模塊連接，舵機(jī)控制板中還包括與單片機(jī)連接的復(fù)用輸入/輸出接口，用于在控制電路不變的情況下，直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，并由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接口信號(hào)的控制。
[0019]具體地，由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn):在控制電路不改變的情況下，根據(jù)當(dāng)前場(chǎng)景下實(shí)際接口信號(hào)模式，通過(guò)配置參數(shù)，執(zhí)行針對(duì)一輸入接口或一輸出接口相應(yīng)的程序模塊，執(zhí)行相應(yīng)的操作，從而實(shí)現(xiàn)不同的外接模塊的應(yīng)用。
[0020]舵機(jī)復(fù)用輸入/輸出接口實(shí)現(xiàn)通信的原理如下:
[0021]主控板通過(guò)通訊接口與舵機(jī)控制板物理連接，控制信號(hào)采用單總線雙向通信物理模式，舵機(jī)可以包括機(jī)器人各關(guān)節(jié)的多個(gè)舵機(jī)。通信數(shù)據(jù)中包含與各舵機(jī)控制板連接的一輸入模塊或一輸出模塊的接口的通信數(shù)據(jù)。各舵機(jī)在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)接收主控板發(fā)送的命令或舵機(jī)發(fā)送應(yīng)答數(shù)據(jù)。
[0022]進(jìn)一步地，復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為連接的一輸入模塊或一輸出模塊的信號(hào)，在一種場(chǎng)景下為其中的一種模式信號(hào)。
[0023]其中，輸入模塊的模式類型或輸出模塊的模式類型分別可以包括多種模式，例如按鍵或指示燈等，本發(fā)明對(duì)外接模塊的種類和模式的類型不做限制。但在一種場(chǎng)景下為其中的一種模式信號(hào)連接到所述復(fù)用輸入/輸出接口。因此本發(fā)明可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)輸入接口或輸出接口的復(fù)用，從而節(jié)約了系統(tǒng)資源，減少了舵機(jī)外圍走線。
[0024]進(jìn)一步地，所述復(fù)用輸入/輸出接口的接口信號(hào)通過(guò)舵機(jī)控制信號(hào)線傳輸，并通過(guò)所述通訊接口與主控板連接。
[0025]具體地，經(jīng)與通訊接口控制信號(hào)線的連接，舵機(jī)控制板的單片機(jī)接受來(lái)自主控板的控制信號(hào)，再通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)構(gòu)一系列齒輪組，減速后傳動(dòng)至舵機(jī)的輸出軸，與輸出軸連接的位置反饋模塊將輸出一個(gè)電壓信號(hào)到舵機(jī)控制板，進(jìn)行反饋，然后舵機(jī)控制板根據(jù)所在位置決定電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度，從而達(dá)到對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制。
[0026]進(jìn)一步地，也可通過(guò)電流反饋模塊的反饋對(duì)舵機(jī)進(jìn)行更精確的控制。
[0027]舵機(jī)的控制信號(hào)是脈沖寬度調(diào)制PffM信號(hào)，利用占空比的變化改變舵機(jī)的位置。
[0028]可選地，舵機(jī)控制板也可以使用復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex ProgrammableLogic Device，CPLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)等可編程器件代替單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生舵機(jī)的控制信號(hào)。
[0029]圖2為本發(fā)明一種復(fù)用接口舵機(jī)一個(gè)實(shí)施例的接口連接示意圖，如圖2所示，本發(fā)明這一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)用輸入/輸出接口的接口信號(hào)為外接輸入模塊中的一組觸摸按鍵信號(hào)。
[0030]其中，舵機(jī)10包括舵機(jī)控制板11，舵機(jī)控制板11連接的復(fù)用輸入/輸出接口的接口信號(hào)包括多組觸摸按鍵LI 1、LI 2、LI 3的輸入信號(hào)。
[0031]具體地，多組觸摸按鍵可安裝于機(jī)器人需要的部位，例如肢體軀干等部位，用于對(duì)機(jī)器人觸摸控制。多組觸摸按鍵能夠克服現(xiàn)有機(jī)器人肢體軀干等部位不能感應(yīng)控制的缺陷，實(shí)現(xiàn)將該復(fù)用接口舵機(jī)用于機(jī)器人肢體軀干等部位后，可直接由用戶感應(yīng)控制，提高了人機(jī)交互的靈活性。
[0032]圖3為本發(fā)明一種復(fù)用接口舵機(jī)另一個(gè)實(shí)施例的接口連接示意圖，如圖3所示，本發(fā)明這一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)用輸入/輸出接口的接口信號(hào)為外接輸入模塊中的一組機(jī)械按鍵信號(hào)。
[0033]其中，舵機(jī)控制板11連接的復(fù)用輸入/輸出接口的接口信號(hào)包括多組機(jī)械按鍵L21、L22、L23的輸入信號(hào)；
[0034]具體地，多組機(jī)械按鍵的作用和好處與上述多組觸摸按鍵類似，進(jìn)一步地，多組機(jī)械按鍵還用于作為障礙物的觸碰反饋部件，例如安裝在機(jī)器人腳部，當(dāng)機(jī)器人行進(jìn)中碰到障礙物時(shí)，由于系統(tǒng)接收到機(jī)械按鍵的反饋信號(hào)機(jī)器人可以被控制停止前進(jìn)。
[0035]圖4為本發(fā)明一種復(fù)用接口舵機(jī)又一個(gè)實(shí)施例的接口連接示意圖，如圖4所示，本實(shí)施例中，優(yōu)選地，復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)包括單色/多色體表指示燈信號(hào)。所述單色/多色體表指示燈例如可以選用紅色或藍(lán)色，或多色燈，用來(lái)使得機(jī)器人顯示不同的燈光效果，散發(fā)出迷人的光彩。
[0036]其中，舵機(jī)控制板11連接的復(fù)用輸入/輸出接口的接口信號(hào)為外接輸出模塊中的一組單色/多色指示燈信號(hào)，具體包括用來(lái)作單色/多色體表指示燈的發(fā)光二極管D31、D32、033及其各自串接的電阻1?31、1?2、1?3。
[0037]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)用接口舵機(jī)，用于控制機(jī)器人關(guān)節(jié)等部位的活動(dòng)，由于舵機(jī)控制板中還包括了與單片機(jī)連接的復(fù)用輸入/輸出接口，用于在控制電路不變的情況下，直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，并由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接口信號(hào)的控制，因此，使得本發(fā)明提供的復(fù)用接口舵機(jī)，用于機(jī)器人關(guān)節(jié)等部位后，能夠在不改變控制電路的情況下直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)接口的復(fù)用，并可以對(duì)多個(gè)舵機(jī)的復(fù)用輸入/輸出接口進(jìn)行控制。本發(fā)明的復(fù)用接口舵機(jī)節(jié)約系統(tǒng)資源，降低了機(jī)器人的成本，還可以簡(jiǎn)化機(jī)器人內(nèi)部的走線結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的可靠性。
[0038]上文實(shí)施例僅用以作為本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明給出。它們并不以任何方式限制由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)對(duì)上文實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行的各種修改或變形，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行的等同替換，其本質(zhì)并不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)用接口舵機(jī)，包括:舵機(jī)控制板中的單片機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、位置反饋模塊、電流反饋模塊及通訊接口連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接電機(jī)，電機(jī)經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)與所述位置反饋模塊連接，其特征在于，舵機(jī)控制板中還包括與單片機(jī)連接的復(fù)用輸入/輸出接口，用于在控制電路不變的情況下，直接更換外接的不同模式的接口信號(hào)模塊，并由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接口信號(hào)的控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)用接口舵機(jī)，其特征在于，復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為連接的一輸入模塊或一輸出模塊的信號(hào)，在一種場(chǎng)景下為其中的一種模式信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)用接口舵機(jī)，其特征在于，所述復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)通過(guò)舵機(jī)控制信號(hào)線傳輸，并通過(guò)所述通訊接口與主控板連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)用接口舵機(jī)，其特征在于，所述復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為外接輸入模塊中的一組觸摸按鍵信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)用接口舵機(jī)，其特征在于，所述復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為外接輸入模塊中的一組機(jī)械按鍵信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)用接口舵機(jī)，其特征在于，所述復(fù)用輸入/輸出接口信號(hào)為外接輸出模塊中的一組單色/多色指示燈信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02K7/116GK106078796SQ201610628934
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月3日 公開號(hào)201610628934.9, CN 106078796 A, CN 106078796A, CN 201610628934, CN-A-106078796, CN106078796 A, CN106078796A, CN201610628934, CN201610628934.9
【發(fā)明人】王旭東, 閆峰
【申請(qǐng)人】西安旭天電子科技有限公司