機器人外設(shè)更新設(shè)備及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機器人外設(shè)更新設(shè)備，包括上位機和所述機器人的控制板，所述上位機與所述控制板通信連接；所述控制板獲取機器人外設(shè)的連接狀況數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送給所述上位機；所述上位機根據(jù)所述連接狀況數(shù)據(jù)，更新底層代碼數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明可極大的方便用戶編寫代碼。本發(fā)明還公開了一種機器人外設(shè)更新方法。
【專利說明】機器人外設(shè)更新設(shè)備及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機器人，特別是一種機器人外設(shè)更新設(shè)備及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前機器人已廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)以協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、 建筑業(yè)，或是危險的工作等等，機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和 復(fù)雜機械等組成。為了便于更好的掌握機器人技術(shù)，越來越多的科研院所、企業(yè)等都引進了 機器人教學(xué)系統(tǒng)。這類機器人教學(xué)系統(tǒng)一般包含有核心控制器和相應(yīng)的外設(shè)模塊，通過將 相應(yīng)的外設(shè)模塊連接至控制器從而使得教學(xué)機器人具有不同的功能。例如通過將具有傳感 器的檢測模塊連接至控制器可以利用機器人完成檢測功能，通過將具有電機模塊的機械臂 連接至控制器可以驅(qū)動機械臂運動。為了實現(xiàn)更多的功能，目前控制器上接口數(shù)量和外設(shè) 模塊的數(shù)量都飛速增長，機器人教學(xué)中的開發(fā)環(huán)境需要用戶自己根據(jù)硬件連接情況認(rèn)為的 完成底層代碼，給初學(xué)者帶來了很高的學(xué)習(xí)門檻。目前有些開發(fā)環(huán)境中，用戶可以在軟件中 通過圖標(biāo)的形式手動的更改硬件連接情況，這種方式能在一定程度上減少用戶書寫代碼的 工作量，但其實仍然需要用戶充分了解硬件的情況下來拖拽圖標(biāo)實現(xiàn)開發(fā)環(huán)境中的硬件連 接情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種機器人外設(shè)更新設(shè)備及其方法。
[0004] -種機器人外設(shè)更新設(shè)備，包括： 獲取模塊，所述獲取模塊用于獲取機器人外設(shè)的連接狀況數(shù)據(jù)； 更新模塊，所述更新模塊與獲取模塊連接，用于根據(jù)所述連接狀況數(shù)據(jù)，更新底層代碼 數(shù)據(jù)庫。
[0005] 可選的，還包括顯示模塊，所述顯示模塊以圖形界面顯示與獲取的連接狀況數(shù)據(jù) 相對應(yīng)的機器人外設(shè)的連接狀況。
[0006] 可選的，所述底層代碼數(shù)據(jù)庫記錄有外設(shè)連接狀況數(shù)據(jù)，所述更新設(shè)備運行功能 程序，所述功能程序運行中調(diào)用所述底層代碼數(shù)據(jù)庫。
[0007] 可選的，所述獲取模塊用于獲取外設(shè)的識別碼。
[0008] 可選的，還包括查詢模塊，所述查詢模塊定時查詢外設(shè)接口的連接情況，當(dāng)檢測到 外設(shè)連接變動時，則通過該外設(shè)接口向已連接的外設(shè)發(fā)送查詢指令，所述外設(shè)接收到查詢 指令后響應(yīng)該查詢指令，將所述外設(shè)內(nèi)存儲的識別碼發(fā)送給所述查詢模塊。
[0009] 可選的，所述獲取模塊根據(jù)所獲取的識別碼，得到所述連接狀況數(shù)據(jù)。
[0010] 可選的，所述獲取模塊檢測到所述外設(shè)的連接改變時獲取所述連接狀況數(shù)據(jù)。 [0011] 可選的，還包括查詢模塊，所述查詢模塊發(fā)送查詢指令，獲取外設(shè)當(dāng)前的連接狀況 數(shù)據(jù)。
[0012] 可選的，所述更新底層代碼數(shù)據(jù)庫包括更新外設(shè)的名稱與連接狀況。
[0013] 一種機器人外設(shè)更新方法，包括： SlOO:獲取機器人外設(shè)的連接狀況數(shù)據(jù)； S200 :根據(jù)所述連接狀況數(shù)據(jù)，更新底層代碼數(shù)據(jù)庫。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過自動獲取連接狀況數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)更新圖形 顯示界面和底層代碼數(shù)據(jù)庫，從而使得用戶不必自己根據(jù)硬件連接情況完成底層代碼的編 寫，降低了代碼編寫難度；實時檢測控制板發(fā)過來的外設(shè)變化信息，同時根據(jù)變化調(diào)整程序 中的底層代碼，以保證用戶的代碼修改量最低；本發(fā)明使得用戶不必在充分了解硬件的情 況下也能了解開發(fā)環(huán)境中的硬件連接情況，讓開發(fā)環(huán)境能夠自動更新硬件連接狀態(tài)。上位 機能夠與控制板通信，解析通信信息，更新底層代碼數(shù)據(jù)庫，同時會以圖像的形式顯示硬件 連接狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明更新設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明外設(shè)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明上位機的第一圖形界面圖； 圖4是本發(fā)明上位機的第二圖形界面圖； 圖5是本發(fā)明上位機的第三圖形界面圖； 圖6是本發(fā)明更新方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0016] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明，使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全 部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā) 明的主旨。
[0017] 如圖1所示，在本發(fā)明中上位機與機器人控制板通信連接，控制板通過外設(shè)接口 可以連接多個外設(shè)，這些外設(shè)可以是例如傳感器、LED燈、伺服電機等，通過將不同的外設(shè)連 接至機器人控制板可以使得機器人實現(xiàn)不同的功能。通過上位機可以為控制板編寫相關(guān) 的應(yīng)用程序，從而實現(xiàn)不同的功能，例如可以通過上位機為控制板編寫與控制板連接的LED 燈開關(guān)程序，從而使得在滿足一定條件下LED燈被點亮。所述控制板可以從外設(shè)中讀取外 設(shè)的信息，并將該信息發(fā)送至上位機，例如控制板可以從與之連接的溫度傳感器中讀取溫 度數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機?？刂瓢迮c上位機之間可以采用有線、無線等通訊方式， 這些通訊方式均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳述。
[0018] 圖2為本發(fā)明外設(shè)的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括ID芯片、功能模塊、和通訊接口，除這些 模塊外，本發(fā)明的外設(shè)還可以包括例如電源、存儲器、處理器等，在此不再詳述。本發(fā)明將ID 芯片、功能模塊、和通訊接口等封裝在一起。外設(shè)通過其上的通訊接口與控制器上的外設(shè)接 口連接，這樣就可以實現(xiàn)外設(shè)與控制器間的通訊。外設(shè)內(nèi)的功能模塊用于實現(xiàn)外設(shè)的基本 功能，例如對于溫度傳感器而言，其功能模塊可以實現(xiàn)對于溫度的測量，這與現(xiàn)有的傳感器 相同。功能模塊檢測各種信號可以通過通訊接口發(fā)送給控制板；對于伺服電機而言，功能模 塊可以為現(xiàn)有的普通伺服電機，可以通過在現(xiàn)有普通伺服電機上加裝通訊接口和ID芯片 從而形成本發(fā)明的外設(shè)。本發(fā)明外設(shè)內(nèi)還設(shè)置有ID芯片，ID芯片內(nèi)存儲有該外設(shè)的唯一 識別碼（ID)，通過該識別碼，控制器可以識別出外設(shè)的類型。識別碼可以是一串字符串，其 字符串的不同位具有不同的含義，例如對于溫度傳感器而言，其識別碼可以是ac#ql25789， 識別碼的前4位代表該外設(shè)的類型，該例中ac#q即代表該外設(shè)為溫度傳感器，識別碼的后 6位代表該外設(shè)的編號，即該溫度傳感器的編碼為125789。
[0019] 本發(fā)明中控制板可以檢測外設(shè)的連接情況，例如控制板會定時查詢各端口的連接 狀況，例如，控制器可以通過不斷掃描外設(shè)接口來判斷是否有外設(shè)接入，掃描間隔可以設(shè)置 為IOOms等，當(dāng)有外設(shè)與外設(shè)接口連接后，控制器內(nèi)產(chǎn)生中斷，發(fā)出查詢指令。接收到查詢 指令后ID芯片會將識別碼發(fā)送給控制板，控制板解析該識別碼從而判斷出當(dāng)前端口所連 接的外設(shè)的類型，例如當(dāng)從控制器的1#接口接收到ac#ql25789后，控制板即可以判斷出當(dāng) 前1#接口所連接的為溫度傳感器，在檢測完外設(shè)的連接情況后，控制板會將該連接狀況發(fā) 送給上位機。
[0020] 控制板可以定時或當(dāng)外設(shè)變動時向上位機發(fā)送外設(shè)的連接狀況信息。例如控制板 可以每隔IS將外設(shè)狀況信息發(fā)送給上位機。更優(yōu)選的是當(dāng)外設(shè)連接狀況出現(xiàn)變動時向上 位機發(fā)送連接狀況信息，這樣可以便于上位機及時獲得外設(shè)變動情況。例如當(dāng)控制器的1# 接口由溫度傳感器變?yōu)長ED燈后，或者原懸空的4#接口連接上伺服電機后等等，與以前連 接狀況不同的變動均可以稱之為外設(shè)變動情況，控制板檢測到外設(shè)變動后會將新的外設(shè)連 接狀況發(fā)送至上位機?？刂瓢蹇梢酝ㄟ^比較同一接口所接收到的識別碼來判斷該接口的外 設(shè)是否改變，例如之前1#接口接收的識別碼為ac#q，而之后接收到的識別碼為bp3d，則代 表該接口的外設(shè)由溫度傳感器變?yōu)榱薒ED燈，控制板將變換后的連接狀況發(fā)送至上位機。
[0021] 上位機中包含可對機器人控制板進行操作的軟件，通過上位機中的顯示模塊可以 以圖形界面實時顯示控制板的連接情況。具體而言，上位機中包含存儲有各個外設(shè)圖形的 數(shù)據(jù)庫，當(dāng)上位機與控制板連接后，上位機可以向控制板發(fā)送查詢指令，查詢控制板當(dāng)前外 設(shè)的連接情況?？刂瓢迨盏讲樵冎噶詈?，會響應(yīng)該查詢指令，獲取當(dāng)前與控制板相連接的各 外設(shè)的特征碼，根據(jù)獲得的特征碼得到外設(shè)的連接狀況，并將外設(shè)連接狀況數(shù)據(jù)發(fā)送給上 位機，上位機根據(jù)連接狀況數(shù)據(jù)調(diào)用外設(shè)圖形的數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的外設(shè)的圖標(biāo)，并在圖形界 面上將連接狀況顯示出來。例如，當(dāng)上位機與控制板連接后，上位機可以向控制板發(fā)送查詢 指令，控制板會響應(yīng)該查詢指令，獲取當(dāng)前與控制板相連接外設(shè)的連接狀況，獲取的外設(shè)連 接狀況數(shù)據(jù)為11號腳連接有溫度傳感器、12號角連接有濕度傳感器、15號角連接有伺服電 機，控制板將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，上位機收到該數(shù)據(jù)后會顯示如圖3所示的圖形界面。 在該界面中控制器的11號角連接有溫度傳感器，12號角連接有濕度傳感器，15號角連接有 伺服電機，其與控制板的實際連接狀況相一致。
[0022] 進一步的，可以在外設(shè)連接狀況改變時相應(yīng)的實時改變圖形界面的顯示情況。為 了能實時改變圖形界面的顯示情況，當(dāng)有外設(shè)接入或拔出控制板時，控制板均會將外設(shè)連 接狀況數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，上位機根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)實時改變圖形界面顯示情況。例如對于 圖4而言，當(dāng)控制板的14、16號角接入控制桿時，控制板檢測外設(shè)的連接情況，將外設(shè)連接 狀況數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，這一發(fā)送的數(shù)據(jù)為11號腳連接有溫度傳感器、12號角連接有濕度 傳感器、15號角連接有伺服電機、14號角連接控制桿、16號角連接控制桿，上位機收到該數(shù) 據(jù)后在數(shù)據(jù)庫中查詢到溫度傳感器、濕度傳感器、伺服電機、接控制桿的圖標(biāo)后，將這些圖 標(biāo)顯示于圖形界面相應(yīng)位置，如圖4所示，其與圖3不同之處在于該圖形界面上14、16號角 已經(jīng)顯示控制板連接了機器人控制桿。相應(yīng)的，當(dāng)與控制板連接的外設(shè)拔出控制板插槽時， 控制板也會將外設(shè)連接狀況數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，例如當(dāng)伺服電機從控制板插槽拔出后，控 制板會將連接狀況數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，這一數(shù)據(jù)為11號腳連接有溫度傳感器、12號角連接 有濕度傳感器、14號角連接控制桿、16號角連接控制桿，上位機收到該數(shù)據(jù)后會將圖形界 面變?yōu)槿鐖D5所示，在圖5中伺服電機的圖標(biāo)不再顯示。
[0023] 為了能使控制板和相應(yīng)外設(shè)實現(xiàn)不同的功能，需要工作人員在開發(fā)環(huán)境中，為控 制板或外設(shè)編寫相應(yīng)的程序代碼。例如對于與控制板連接的溫度傳感器和伺服電機而言， 用戶可以編寫如下代碼：SETtemp=ll#，motor=15#;IFtemp>=30,motor=ON。這一語句表 示，溫度傳感器與控制板的11號角連接，伺服電機與控制板的15號角連接，當(dāng)溫度傳感器 檢測到的溫度值大于等于30度時，伺服電機開始工作。但在實際使用時，用戶經(jīng)常會頻繁 的更換外設(shè)的連接接口，例如用戶會將溫度傳感器從11號接口換接至1號接口，會將伺服 電機從15號接口換接至2號接口等等，通常情況下用戶僅僅是想調(diào)整這些外設(shè)的連接接口 而保持相應(yīng)外設(shè)的功能不變，當(dāng)用戶會將溫度傳感器從11號接口換接至1號接口，會將伺 服電機從15號接口換接至2號接口后，依然想實現(xiàn)當(dāng)溫度傳感器檢測到的溫度值大于等于 30度時，伺服電機開始工作這一功能，此時用戶就需要修改代碼，重新定義外設(shè)的連接狀 況，代碼會修改為：SETtemp=l#，motor=2#;IFtemp>=30，motor=0N。這樣的做法存在很大 的缺陷，例如當(dāng)存在海量的外設(shè)(例如上百個）時，當(dāng)個別外設(shè)的連接狀況改變時，需要對整 個代碼做全面修改，這一工作量是巨大且繁瑣的，在這一修改過程中也極易發(fā)生錯誤。
[0024] 為了克服這一缺陷，本發(fā)明增加了底層代碼數(shù)據(jù)庫，在獲得外設(shè)的連接狀況數(shù)據(jù) 后同時更新該底層代碼數(shù)據(jù)庫。該底層代碼數(shù)據(jù)庫記錄了控制板外設(shè)連接狀況數(shù)據(jù)，通過 與控制板的通信實現(xiàn)硬件底層代碼的自動更新，上位機實時檢測控制板發(fā)過來的外設(shè)變化 信息，同時根據(jù)變化調(diào)整程序中的底層代碼，這樣便極大的減少了用戶修改代碼的工作量。 例如原外設(shè)的連接狀況數(shù)據(jù)為11號腳連接有溫度傳感器、12號角連接有濕度傳感器、15號 角連接有伺服電機、14號角連接控制桿、16號角連接控制桿，則底層代碼數(shù)據(jù)庫中會存儲 如下信息： 表1

【權(quán)利要求】
1. 一種機器人外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，包括： 獲取模塊，所述獲取模塊用于獲取機器人外設(shè)的連接狀況數(shù)據(jù)； 更新模塊，所述更新模塊與獲取模塊連接，用于根據(jù)所述連接狀況數(shù)據(jù)，更新底層代碼 數(shù)據(jù)庫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，還包括顯示模塊，所述顯示模塊 以圖形界面顯示與獲取的連接狀況數(shù)據(jù)相對應(yīng)的機器人外設(shè)的連接狀況。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，所述底層代碼數(shù)據(jù)庫記 錄有外設(shè)連接狀況數(shù)據(jù)，所述更新設(shè)備運行功能程序，所述功能程序運行中調(diào)用所述底層 代碼數(shù)據(jù)庫。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，所述獲取模塊用于獲取 外設(shè)的識別碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，還包括查詢模塊，所述查 詢模塊定時查詢外設(shè)接口的連接情況，當(dāng)檢測到外設(shè)連接變動時，則通過該外設(shè)接口向已 連接的外設(shè)發(fā)送查詢指令，所述外設(shè)接收到查詢指令后響應(yīng)該查詢指令，將所述外設(shè)內(nèi)存 儲的識別碼發(fā)送給所述查詢模塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，所述獲取模塊根據(jù)所獲 取的識別碼，得到所述連接狀況數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，所述獲取模塊檢測到所 述外設(shè)的連接改變時獲取所述連接狀況數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，還包括查詢模塊，所述查 詢模塊發(fā)送查詢指令，獲取外設(shè)當(dāng)前的連接狀況數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人外設(shè)更新設(shè)備，其特征在于，所述更新底層代碼數(shù)據(jù) 庫包括更新外設(shè)的名稱與連接狀況。
10. -種機器人外設(shè)更新方法，其特征在于，包括： S100 :獲取機器人外設(shè)的連接狀況數(shù)據(jù)； S200 :根據(jù)所述連接狀況數(shù)據(jù)，更新底層代碼數(shù)據(jù)庫。
【文檔編號】G05B19/18GK104483895SQ201410611419
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】程晨 申請人:北京濼喜文化傳媒有限公司