本文作者:kaifamei

机械臂控制电路的制作方法

更新时间:2025-12-20 00:01:48 0条评论

机械臂控制电路的制作方法



1.本发明涉及机械臂控制技术领域,尤其涉及一种机械臂控制电路。


背景技术:



2.现有技术中,在对机器人的机械臂进行控制时,往往是通过主控电路内部存储的程序来对机械臂驱动电路进行控制,以控制机械臂动作,该种方式完全是通过软件实现程序的下载,此种程序的下载方式过于单一,当主控电路无法工作时,导致控制过程中断,无法保障机械臂的正常工作;而且,对于主控电路设置的一些数据参数往往无法进行加密,影响机械臂的安全性。
3.同时,对于机械臂的控制中,往往会设置急停按钮,当在出现紧急情况时,通过断开急停按钮来对工作中的机械臂进行断电,以达到保护机械臂目的,然而现有技术中,主控电路无法得知所述机械臂已被断电,也就无法准确的控制其他设备的动作,会导致生产过程中其他设备的误启动,影响生产效率。


技术实现要素:



4.基于此,有必要针对上述问题,提出了一种机械臂控制电路。
5.一种机械臂控制电路,包括:
6.usb调试电路,输入端与usb设备连接,输出端与主控电路和机械臂驱动电路连接;用于接收所述usb设备传输的usb模拟信号,并将所述usb模拟信号转换差分信号后传输给所述机械臂驱动电路;并向所述主控电路输出低电平信号;
7.急停控制电路,输入端与急停按钮连接,输出端与所述机械臂驱动电路和所述主控电路连接,用于在所述急停按钮闭合时,为所述机械臂驱动电路供电;或在所述急停按钮断开时,停止为所述机械臂驱动电路供电并向所述主控电路输出高电平信号;
8.所述主控电路,输出端与信号传输电路连接,用于向所述信号传输电路输出控制信号;并接收所述低电平信号,以断开与所述信号传输电路的连接;并接收所述高电平信号,以根据所述高电平信号控制其他设备的动作;
9.所述信号传输电路,输出端与所述机械臂驱动电路连接,用于传输所述主控电路输出的控制信号给所述机械臂驱动电路,以使所述机械臂驱动电路控制机械臂动作;
10.数据加密电路,与所述主控电路连接,用于接收所述主控电路输出的数据参数,并对所述数据参数进行加密。
11.在一个实施例中,所述usb调试电路包括:
12.第一信号转换电路,与第二信号转换电路及usb设备连接,用于接收所述usb设备传输的usb模拟信号,并将所述usb模拟信号转换成电信号后传输给所述第二信号转换电路;
13.所述第二信号转换电路,与所述机械臂驱动电路连接,用于将接收的所述电信号转换成差分信号,并将所述差分信号传输给所述机械臂驱动电路,以使所述机械臂驱动电
路控制所述机械臂动作;
14.判断电路,输入端与所述usb设备连接,输出端与所述主控电路连接,用于判断所述usb设备是否输出所述usb模拟信号,若所述usb设备输出所述usb模拟信号,则向所述主控电路输出第一低电平信号。
15.在一个实施例中,所述急停控制电路包括:
16.软启电路,输入端与所述急停按钮连接,输出端与所述机械臂驱动电路连接,用于在所述急停按钮闭合时,进行充电;
17.采样电路,与所述软启电路连接,用于获取所述软启电路充电后的第一电压值,并传输给所述主控电路;
18.开关电路,输入端与所述急停按钮连接,输出端与所述软启电路及所述主控电路连接,所所述主控电路获取所述第一电压值,当所述第一电压值大于第一预设值时,所述主控电路向所述开关电路输出低电平信号;开关电路用于在所述急停按钮闭合时,接收所述低电平信号,并控制所述软启电路为所述机械臂驱动电路供电;或在所述急停按钮断开时,控制所述软启电路停止为所述机械臂驱动电路供电并向所述主控电路输出高电平信号。
19.在一个实施例中,所述数据加密电路包括:
20.存储电路,与所述主控电路连接,用于接收所述主控电路输出的数据参数,并对所述数据参数进行存储,
21.加密电路,与所述存储电路连接,用于对所述存储电路中存储的所述数据参数进行加密。
22.在一个实施例中,
23.所述主控电路包括:第一芯片;
24.所述信号传输电路包括:第二芯片;
25.所述第一芯片的通信输入端与所述第二芯片的通信输出端连接,所述第一芯片的通信输出端与所述第二芯片的通信输入端连接,所述第一芯片的使能输出端与所述第二芯片的使能激活低电平端和使能激活高电平端连接;所述第二芯片的同相端和反相端均与所述机械臂驱动电路连接;所述第一芯片的usb状态端与所述usb调试电路的输出端连接;所述第一芯片的信号输出端与所述急停控制电路连接。
26.在一个实施例中,所述第一信号转换电路包括:第三芯片;
27.所述第二信号转换电路包括:第一光电耦合器、第二光电耦合器、第四芯片和第五芯片;
28.所述第三芯片的usb正极接口和usb负极接口分别与所述usb设备的第一脚和第二脚连接;所述第三芯片的通信输入端和通信输出端均与所述第二信号转换电路连接;
29.所述第一光电耦合器,阴极与所述第五芯片的接收端连接;
30.所述第二光电耦合器的阴极与所述第一信号转换电路连接,阳极与外部电源连接,集电极与所述外部电源和所述第五芯片的发送端连接,发射极基地;
31.所述第四芯片的输入端与所述第五芯片的发送端连接;所述第四芯片的输出端与所述第五芯片的使能激活低电平端和使能激活高电平端连接;
32.所述第五芯片的同相端和反相端均与所述机械臂驱动电路连接。
33.在一个实施例中,所述判断电路包括:第三光电耦合器;
34.所述第三光电耦合器的阳极与所述usb设备的第三脚连接,阴极与所述usb设备的第四脚连接,集电极与所述主控电路连接,发射极接地。
35.在一个实施例中,
36.所述软启电路包括:第一二极管、第二二极管、保险丝、电感、mos管、第三二极管、第一电容和第一电阻;
37.所述开关电路包括:第四光电耦合器、第五光电耦合器、第二电阻、第一共阴极二极管、第四二极管、第二电容、第三电阻和第四电阻;
38.所述第一二极管的阳极与所述急停按钮的第一脚连接,阴极与所述保险丝的一端连接;所述保险丝的另一端与所述第二二极管的阳极连接,所述第二二极管的阴极与所述电感的一端连接,所述电感的另一端与所述mos管的漏极及所述采样电路的输入端连接;所述mos管的栅极与所述第四光电耦合器的集电极连接,所述mos管的源极与所述机械臂驱动电路连接;
39.所述第一电容的一端与所述mos管的源极连接,另一端与所述mos管的栅极连接;
40.所述第一电容与所述第一电容并联;
41.所述第三二极管的阳极与所述mos管的栅极连接,阴极与所述mos管的源极连接;
42.所述第四光电耦合器的发射极与所述主控电路连接,所述第四光电耦合器的阳极与外部电源连接,所述第四光电耦合器的阴极与所述外部电源及所述主控电路连接;
43.所述第五光电耦合器的集电极与所述第四光电耦合器的发射极连接,所述第五光电耦合器的发射极接地,所述第五光电耦合器的阳极与所述急停按钮的第一脚连接,所述第五光电耦合器的阴极接地;
44.所述第一共阴极二极管的公共端与所述第四光电耦合器的发射极连接,所述第一共阴极二极管的第一阳极与所述主控电路连接,所述第一共阴极二极管的第二阳极接地;
45.所述第二电阻的一端与所述第一共阴极二极管的第一阳极连接,另一端与所述外部电源连接;
46.所述第四二极管的阳极与所述急停按钮的第一脚连接,阴极与所述第五光电耦合器的阳极连接;
47.所述第二电容的一端与所述第四二极管的阳极连接,另一端接地;
48.所述第三电阻的一端与所述第三电阻连接,另一端与所述第四光电耦合器的集电极连接;
49.所述第四电阻与所述第三电阻并联。
50.在一个实施例中,所述采样电路包括:第六芯片、第五电阻、第六电阻和第三电容;
51.所述第六芯片的正极输入端与所述mos管的漏极连接,所述第六芯片的负极输入端接地,所述第六芯片的输出端与所述主控电路连接并接地;
52.所述第五电阻的一端与所述第六芯片的正极输入端连接,另一端接地;
53.所述第六电阻的一端与所述第六芯片的正极输入端连接,另一端与外部电源连接;
54.所述第三电容与所述第五电阻并联。
55.在一个实施例中,
56.所述存储电路包括:第七芯片;
57.所述加密电路包括:第八芯片;
58.所述第七芯片的数据输入端和数据输出端均与所述主控电路连接;所述第八芯片的数据输入端和数据输出端分别与所述第七芯片的数据输入端和数据输出端连接,所述第八芯片的使能端与所述主控电路连接连接。
59.实施本发明实施例,将具有如下有益效果:
60.本技术通过usb调试电路接收usb设备传输的usb模拟信号,并将usb模拟信号转换成差分信号后传输给机械臂驱动电路,以使机械臂驱动电路控制机械臂动作,通过加入usb调试电路,使得控制机械臂动作的路径不再单一,即便主控电路与信号传输电路断开连接,也可实现对机械臂的控制,有效的保障了机械臂的正常工作。
61.当需要机械臂启动时,急停按钮闭合,为所述机械臂驱动电路供电;当急停按钮断开时,停止为所述机械臂驱动电路供电并向所述主控电路输出高电平信号。使得机械臂的启动是缓慢进行的,提高了机械臂的使用寿命并有效的保护了机械臂。同时,通过设置数据加密电路,将主控电路发送的数据参数进行加密,有效的提高了机械臂的安全性。
附图说明
62.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
63.其中:
64.图1为一个实施例中机械臂控制电路的结构框图;
65.图2为一个实施例主控电路的电路图;
66.图3为一个实施例信号传输电路的电路图;
67.图4为一个实施例第一信号转换电路的电路图;
68.图5为一个实施例第二信号转换电路的电路图;
69.图6为一个实施例判断电路的电路图;
70.图7为一个实施例软启电路的电路图;
71.图8为一个实施例采样电路的电路图;
72.图9为一个实施例存储电路的电路图;
73.图10为一个实施例加密电路的电路图。
具体实施方式
74.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
75.现有技术中,在对机器人的机械臂进行控制时,往往是通过主控电路内部存储的程序来对机械臂驱动电路进行控制,以控制机械臂动作,该种方式完全是通过软件实现程序的下载,此种程序的下载方式过于单一,当主控电路无法工作时,导致控制过程中断,无
法保障机械臂的正常工作;而且,对于主控电路设置的一些数据参数往往无法进行加密,影响机械臂的安全性。
76.同时,对于机械臂的控制中,往往会设置急停按钮,当在出现紧急情况时,通过断开急停按钮来对工作中的机械臂进行断电,以达到保护机械臂目的,然而现有技术中,急停按钮断开未向主控电路发送高电平信号,主控电路无法得知所述机械臂已被断电,也就无法准确的控制其他设备的动作,会导致生产过程中其他设备的误启动,影响生产效率。为解决上述技术问题,本技术提供一种机械臂控制电路,图1为一个实施例中机械臂控制电路的结构框图。参照图1,包括:主控电路10、信号传输电路20、usb调试电路30、急停控制电路40和数据加密电路50;其中:
77.所述usb调试电路30的输入端与usb设备(图中未示出)连接,输出端与主控电路10和机械臂驱动电路连接;用于接收所述usb设备传输的usb模拟信号,并将所述usb模拟信号转换差分信号后传输给所述机械臂驱动电路;并向所述主控电路10输出低电平信号;
78.所述急停控制电路40的输入端与急停按钮连接,输出端与所述机械臂驱动电路和所述主控电路10连接,用于在所述急停按钮闭合时,为所述机械臂驱动电路供电;或在所述急停按钮断开时,停止为所述机械臂驱动电路供电并向所述主控电路10输出高电平信号;
79.所述主控电路10的输出端与信号传输电路20连接,用于向所述信号传输电路20输出控制信号;并接收所述低电平信号,以断开与所述信号传输电路20的连接;并接收所述高电平信号,以根据所述高电平信号控制其他设备的动作;
80.所述信号传输电路20的输出端与所述机械臂驱动电路连接,用于传输所述主控电路10输出的控制信号给所述机械臂驱动电路,以使所述机械臂驱动电路控制机械臂动作;
81.所述数据加密电路50的与所述主控电路10连接,用于接收所述主控电路10输出的数据参数,并对所述数据参数进行加密。
82.本技术通过usb调试电路接收usb设备传输的usb模拟信号,并将usb模拟信号转换成差分信号后传输给机械臂驱动电路,以使机械臂驱动电路控制机械臂动作,通过加入usb调试电路,使得控制机械臂动作的路径不再单一,即便主控电路与信号传输电路断开连接,也可实现对机械臂的控制,有效的保障了机械臂的正常工作。当需要机械臂启动时,急停按钮闭合,为所述机械臂驱动电路供电;当急停按钮断开时,停止为所述机械臂驱动电路供电并向所述主控电路输出高电平信号。使得机械臂的启动是缓慢进行的,提高了机械臂的使用寿命并有效的保护了机械臂。
83.在一个实施例中,如图4-图6所示,所述usb调试电路30包括:第一信号转换电路301、第二信号转换电路302和判断电路303;其中,所述第一信号转换电路301与第二信号转换电路302及usb设备连接,用于接收所述usb设备传输的usb模拟信号,并将所述usb模拟信号转换成电信号后传输给所述第二信号转换电路302;所述第二信号转换电路302与所述机械臂驱动电路60连接,用于将接收的所述电信号转换成差分信号,并将所述差分信号传输给所述机械臂驱动电路60,以使所述机械臂驱动电路60控制所述机械臂动作;所述判断电路303的输入端与所述usb设备连接,输出端与所述主控电路10连接,用于判断所述usb设备是否输出所述usb模拟信号,若所述usb设备输出所述usb模拟信号,则向所述主控电路10输出第一低电平信号。
84.本技术通过第一信号转换电路301接收usb设备传输的usb模拟信号,并将usb模拟
信号转换成电信号后传输给第二信号转换电路302,第二信号转换电路302将电信号转换成差分信号后传输给机械臂驱动电路60,以使机械臂驱动电路60控制机械臂动作,通过判断电路303判断usb设备是否输出usb模拟信号,若usb设备输出usb模拟信号,则主控电路10断开与信号传输电路20的连接,通过加入第一信号转换电路301、第二信号转换电路302和判断电路303,使得控制机械臂动作的路径不再单一,即便主控电路10与信号传输电路20断开连接,也可实现对机械臂的控制,有效的保障了机械臂的正常工作。
85.在一个实施例中,如图7-图8所示,所述急停控制电路40包括:软启电路401、采样电路402和开关电路403;其中,所述软启电路401的输入端与所述急停按钮p14连接,输出端与所述机械臂驱动电路60连接,用于在所述急停按钮p14闭合时,进行充电;所述采样电路402与所述软启电路401连接,用于获取所述软启电路401充电后的第一电压值,并传输给所述主控电路10;所述开关电路403的输入端与所述急停按钮p14连接,输出端与所述软启电路401及所述主控电路10连接,所所述主控电路10获取所述第一电压值,当所述第一电压值大于第一预设值时,所述主控电路10向所述开关电路403输出低电平信号;开关电路403用于在所述急停按钮p14闭合时,接收所述低电平信号,并控制所述软启电路401为所述机械臂驱动电路60供电;或在所述急停按钮p14断开时,控制所述软启电路401停止为所述机械臂驱动电路60供电并向所述主控电路10输出高电平信号。当需要机械臂启动时,急停按钮p14闭合,此时通过设置的软启电路401进行充电,并通过采样电路402将获取的软启电路401的第一电压值发送给主控电路10,当第一电压值大于第一预设值时,主控电路10控制发送低电平信号给开关电路403,此时开关电路403控制软启电路401为所述机械臂驱动电路60供电;当急停按钮p14断开时,开关电路403控制软启电路401停止为所述设机械臂驱动电路60供电并向所述主控电路10输出高电平信号。急停按钮p14闭合后,软启电路401进行充电,当达到一定条件后,才为机械臂驱动电路60供电,进而启动机械臂,使得机械臂的启动是缓慢进行的,提高了机械臂的使用寿命并有效的保护了机械臂。
86.在一个实施例中,如图9-图10所示,所述数据加密电路50包括:存储电路501和加密电路502;其中,所述存储电路501与所述主控电路10连接,用于接收所述主控电路10输出的数据参数,并对所述数据参数进行存储,所述加密电路502与所述存储电路501连接,用于对所述存储电路501中存储的所述数据参数进行加密。
87.在一个实施例中,如图2和图3所示,所述主控电路10包括:第一芯片u2a;所述信号传输电路20包括:第二芯片u42。
88.具体的,所述第一芯片u2a的通信输入端pd6与所述第二芯片u42的通信输出端ro连接,所述第一芯片u2a的通信输出端pd5与所述第二芯片u42的通信输入端di连接,所述第一芯片u2a的使能输出端pe1与所述第二芯片u42的使能激活低电平端和使能激活高电平端de连接;所述第二芯片u42的同相端a和反相端均与所述机械臂驱动电路60连接;所述第一芯片u2a的usb状态端ap15与所述usb调试电路30的输出端连接;所述第一芯片u2a的信号输出端pa5与所述急停控制电路40连接。
89.在一个实施例中,如图4所示,如图4所示,所述第一信号转换电路301包括:第三芯片u48、第四电容c83、第五电容c84和第六电容c76;如图5所示,所述第二信号转换电路302包括:第一光电耦合器u49、第二光电耦合器u51、第四芯片u53和第五芯片u52。
90.具体的,所述第三芯片u48的usb正极接口d+和usb负极接口d-分别与所述usb设备
的第一脚2和第二脚3连接;所述第三芯片u48的通信输入端rxd和通信输出端txd均与所述第二信号转换电路302连接;所述第一光电耦合器u49的集电极与所述第一信号转换电路301连接,发射极接地,阳极与外部电源连接,阴极与所述第五芯片u52的接收端ro连接;所述第二光电耦合器u51的阴极与所述第一信号转换电路301连接,阳极与外部电源连接,集电极与所述外部电源和所述第五芯片u52的发送端di连接,发射极基地;所述第四芯片u53的输入端a与所述第五芯片u52的发送端di连接;所述第四芯片u53的输出端y与所述第五芯片u52的使能激活低电平端和使能激活高电平端de连接;所述第五芯片u52的同相端a和反相端均与所述机械臂驱动电路60连接。所述第四电容c83的一端与所述第三芯片u48的regin端和vbus端连接,另一端接地;所述第五电容c84和所述第六电容c76均与所述第四电容c83并联,所述第四电容c83、第五电容c84和第六电容c76对进入所述第三芯片u48的信号进行滤波。
91.在一个实施例中,如图6所示,所述判断电路303包括:第三光电耦合器u50、第七电阻r214、第八电阻r215和第九电阻r212。
92.具体的,所述第三光电耦合器u50的阳极与所述usb设备的第三脚4连接,阴极与所述usb设备的第四脚1连接,集电极与所述主控电路10连接,发射极接地。所述第七电阻r214的一端与所述第三光电耦合器u50的阳极连接,所述第七电阻r214的另一端与所述第八电阻r215和的一端连接,所述第八电阻r215的另一端接地;所述第九电阻r212的一端与外部电源连接,所述第九电阻r212的另一端与所述第三光电耦合器u50的集电极连接。所述第七电阻r214、所述第八电阻r215和所述第九电阻r212均用于对输入至第三光电耦合器u50的电压进行分压。
93.在一个实施例中,如图7所示,所述软启电路401包括:第一二极管d32、第二二极管d105、保险丝f9、电感l2、mos管q18、第三二极管d50、第一电容c40和第一电阻r87;所述开关电路403包括:第四光电耦合器u20、第五光电耦合器u44、第二电阻r144、第一共阴极二极管d81、第四二极管d91、第二电容c42、第三电阻r91和第四电阻r197。
94.具体的,所述第一二极管d32的阳极与所述急停按钮p14的第一脚1连接,阴极与所述保险丝f9的一端连接;所述保险丝f9的另一端与所述第二二极管d105的阳极连接,所述第二二极管d105的阴极与所述电感l2的一端连接,所述电感l2的另一端与所述mos管q18的漏极及所述采样电路402的输入端连接;所述mos管q18的栅极与所述第四光电耦合器u20的集电极连接,所述mos管q18的源极与所述机械臂驱动电路60连接;所述第一电容c40的一端与所述mos管q18的源极连接,另一端与所述mos管q18的栅极连接;所述第一电容c40与所述第一电容c40并联;所述第三二极管d50的阳极与所述mos管q18的栅极连接,阴极与所述mos管q18的源极连接;所述第四光电耦合器u20的发射极与所述主控电路10连接,所述第四光电耦合器u20的阳极与外部电源连接,所述第四光电耦合器u20的阴极与所述外部电源及所述主控电路10连接;所述第五光电耦合器u44的集电极与所述第四光电耦合器u20的发射极连接,所述第五光电耦合器u44的发射极接地,所述第五光电耦合器u44的阳极与所述急停按钮p14的第一脚1连接,所述第五光电耦合器u44的阴极接地;所述第一共阴极二极管d81的公共端与所述第四光电耦合器u20的发射极连接,所述第一共阴极二极管d81的第一阳极与所述主控电路10连接,所述第一共阴极二极管d81的第二阳极接地;所述第二电阻r144的一端与所述第一共阴极二极管d81的第一阳极连接,另一端与所述外部电源连接;所述第四
二极管d91的阳极与所述急停按钮p14的第一脚1连接,阴极与所述第五光电耦合器u44的阳极连接;所述第二电容c42的一端与所述第四二极管d91的阳极连接,另一端接地;所述第三电阻r91的一端与所述第三电阻r91连接,另一端与所述第四光电耦合器u20的集电极连接;所述第四电阻r197与所述第三电阻r91并联。本实施例中,所述保险丝f9用于给后方连接的大电容(图中未示出)充电,当电容充满后,所述mos管q18启动;所述保险丝f9和电感l2用于保护所述mos管q18,保证电流不会突变。所述第三二极管d50用于防止电流反向流入至所述mos管q18;所述第一电容c40和第一电阻r87用于对流出所述第三二极管d50的电压进行滤波。所述第四光电耦合器u20用于隔离所述急停按钮p14接入的电压信号,所述第五光电耦合器u44用于隔离所述主控电路10输出低电平信号;所述第二电阻r144用于分压,所述第一共阴极二极管d81用于防止所述外部电源端的电流倒流。所述第三电阻r91和第四电阻r197用于分压,所述第二电容c42用于对所述主控电路10输出低电平信号进行滤波。
95.在一个实施例中,如图8所示,所述采样电路402包括:第六芯片u43、第五电阻r85、第六电阻r86和第三电容c39。
96.具体的,所述第六芯片u43的正极输入端+in与所述mos管q18的漏极连接,所述第六芯片u43的负极输入端-in接地,所述第六芯片u43的输出端out与所述主控电路10连接并接地;所述第五电阻r85的一端与所述第六芯片u43的正极输入端+in连接,另一端接地;所述第六电阻r86的一端与所述第六芯片u43的正极输入端+in连接,另一端与外部电源连接;所述第三电容c39与所述第五电阻r85并联。本实施例中,所述第五电阻r85和所述第六电阻r86用于分压,所述第三电容c39用于对所述软启电路401充电后的第一电压值进行滤波。
97.在一个实施例中,如图9所示,所述存储电路501包括:第七芯片u16;如图10所示,所述加密电路502包括:第八芯片u14。
98.具体的,所述第七芯片u16的数据输入端p0和数据输出端p1均与所述主控电路10连接;所述第八芯片u14的数据输入端sda和数据输出端scl分别与所述第七芯片u16的数据输入端p0和数据输出端p1连接,所述第八芯片u14的使能端wp与所述主控电路10连接连接。
99.本技术的工作原理如下:
100.正常工作时,也就是所述急停按钮p14闭合时,由于急停按钮p14连接了外部电源,此时保险丝f9可为后方连接的大电容(图中未示出)充电,同时,第四光电耦合器u20导通,当电容充满后,所述mos管q18导通,实现为所述机械臂驱动电路60供电;同时通过所述第四光电耦合器u20向所述第一芯片u2a输出高电平信号,以使所述主控电路10对其他设备进行下一步的控制。
101.当在上一工作状态下,所述急停按钮p14被按下,也就是所述急停按钮p14断开时,由于急停按钮p14连接了外部电源,此时外部电源无法通过所述保险丝f9再对后方连接的大电容(图中未示出)充电,此时第一芯片u43实时采集电感l2后端的第一电压值,并输出给所述第一芯片u2a,所述第一芯片u2a将所述第一电压值与其内部预设的所述第一预设值进行比较,若所述第一电压值大于第一预设值时,所述第一芯片u2a向所述第四光电耦合器u20输出低电平信号,所述第四光电耦合器u20断开,进而使所述mos管q18截止,也即断开了所述mos管q18与所述机械臂驱动电路60的连接,所述机械臂驱动电路60无法被供电,进而机械臂停止动作。
102.正常工作的状态下,第一芯片u2a向第二芯片u42发送控制机械臂驱动电路60的控
制信号,并由第一芯片u2a传输给所述机械臂驱动电路60,所述机械臂驱动电路60接收该控制信号后,控制连接的对应的机械臂动作。
103.当usb设备接入时,第三光电耦合器u50判断当usb设备输出所述usb模拟信号,所述第三光电耦合器u50向所述第一芯片u2a输出低电平信号,此时第一芯片u2a控制第二芯片u42的使能激活低电平端和使能激活高电平端de为低电平,进而实现断开第二芯片u42与所述机械臂驱动电路60的通讯;于此同时,所述第三芯片u48与所述第一光电耦合器u49和所述第二光电耦合器u51通讯连接,所述第三芯片u48将所述usb模拟信号转换成电信号后;所述第一光电耦合器u49和所述第二光电耦合器u51与所述第五芯片u52连接,用于将所述电信号通过所述第一光电耦合器u49和所述第二光电耦合器u51隔离后输出给所述第五芯片u52;所述第四芯片u53的输入端a与所述第五芯片u52的发送端di连接,用于检测所述第五芯片u52的发送端di是高电平还是低电平。若检测所述第五芯片u52的发送端di是高电平,则通过输出端y输出高电平给所述第五芯片u52的使能激活低电平端和使能激活高电平端de,使得第五芯片u52能够更快速的进行信息的发送;若所述第四芯片u53检测所述第五芯片u52的发送端di不是高电平,则通过输出端y输出低电平给所述第五芯片u52的使能激活低电平端和使能激活高电平端de,使得第五芯片u52能够更快速的进行信息的收取,以此来实现第五芯片u52能够将所述电信号转换差分信号后输出给机械臂驱动电路60。
104.对于数据加密电路50部分,主控电路10的第一芯片u2a将设置的数据参数(比如机械臂的动作频率等)发送到第七芯片u16进行存储,所述第八芯片u14可将第七芯片u16中存储的数据参数进行加密,掉电后再次上电时,第一芯片u2a向所述第七芯片u16获取存储的参数数据。
105.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

技术特征:


1.一种机械臂控制电路,其特征在于,包括:usb调试电路,输入端与usb设备连接,输出端与主控电路和机械臂驱动电路连接;用于接收所述usb设备传输的usb模拟信号,并将所述usb模拟信号转换差分信号后传输给所述机械臂驱动电路;并向所述主控电路输出低电平信号;急停控制电路,输入端与急停按钮连接,输出端与所述机械臂驱动电路和所述主控电路连接,用于在所述急停按钮闭合时,为所述机械臂驱动电路供电;或在所述急停按钮断开时,停止为所述机械臂驱动电路供电并向所述主控电路输出高电平信号;所述主控电路,输出端与信号传输电路连接,用于向所述信号传输电路输出控制信号;并接收所述低电平信号,以断开与所述信号传输电路的连接;并接收所述高电平信号,以根据所述高电平信号控制其他设备的动作;所述信号传输电路,输出端与所述机械臂驱动电路连接,用于传输所述主控电路输出的控制信号给所述机械臂驱动电路,以使所述机械臂驱动电路控制机械臂动作;数据加密电路,与所述主控电路连接,用于接收所述主控电路输出的数据参数,并对所述数据参数进行加密。2.根据权利要求1所述的机械臂控制电路,其特征在于,所述usb调试电路包括:第一信号转换电路,与第二信号转换电路及usb设备连接,用于接收所述usb设备传输的usb模拟信号,并将所述usb模拟信号转换成电信号后传输给所述第二信号转换电路;所述第二信号转换电路,与所述机械臂驱动电路连接,用于将接收的所述电信号转换成差分信号,并将所述差分信号传输给所述机械臂驱动电路,以使所述机械臂驱动电路控制所述机械臂动作;判断电路,输入端与所述usb设备连接,输出端与所述主控电路连接,用于判断所述usb设备是否输出所述usb模拟信号,若所述usb设备输出所述usb模拟信号,则向所述主控电路输出第一低电平信号。3.根据权利要求1所述的机械臂控制电路,其特征在于,所述急停控制电路包括:软启电路,输入端与所述急停按钮连接,输出端与所述机械臂驱动电路连接,用于在所述急停按钮闭合时,进行充电;采样电路,与所述软启电路连接,用于获取所述软启电路充电后的第一电压值,并传输给所述主控电路;开关电路,输入端与所述急停按钮连接,输出端与所述软启电路及所述主控电路连接,所述主控电路获取所述第一电压值,当所述第一电压值大于第一预设值时,所述主控电路向所述开关电路输出低电平信号;开关电路用于在所述急停按钮闭合时,接收所述低电平信号,并控制所述软启电路为所述机械臂驱动电路供电;或在所述急停按钮断开时,控制所述软启电路停止为所述机械臂驱动电路供电并向所述主控电路输出高电平信号。4.根据权利要求1所述的机械臂控制电路,其特征在于,所述数据加密电路包括:存储电路,与所述主控电路连接,用于接收所述主控电路输出的数据参数,并对所述数据参数进行存储;加密电路,与所述存储电路连接,用于对所述存储电路中存储的所述数据参数进行加密。5.根据权利要求1所述的机械臂控制电路,其特征在于,
所述主控电路包括:第一芯片;所述信号传输电路包括:第二芯片;所述第一芯片的通信输入端与所述第二芯片的通信输出端连接,所述第一芯片的通信输出端与所述第二芯片的通信输入端连接,所述第一芯片的使能输出端与所述第二芯片的使能激活低电平端和使能激活高电平端连接;所述第二芯片的同相端和反相端均与所述机械臂驱动电路连接;所述第一芯片的usb状态端与所述usb调试电路的输出端连接;所述第一芯片的信号输出端与所述急停控制电路连接。6.根据权利要求2所述的机械臂控制电路,其特征在于,所述第一信号转换电路包括:第三芯片;所述第二信号转换电路包括:第一光电耦合器、第二光电耦合器、第四芯片和第五芯片;所述第三芯片的usb正极接口和usb负极接口分别与所述usb设备的第一脚和第二脚连接;所述第三芯片的通信输入端和通信输出端均与所述第二信号转换电路连接;所述第一光电耦合器,阴极与所述第五芯片的接收端连接;所述第二光电耦合器的阴极与所述第一信号转换电路连接,阳极与外部电源连接,集电极与所述外部电源和所述第五芯片的发送端连接,发射极基地;所述第四芯片的输入端与所述第五芯片的发送端连接;所述第四芯片的输出端与所述第五芯片的使能激活低电平端和使能激活高电平端连接;所述第五芯片的同相端和反相端均与所述机械臂驱动电路连接。7.根据权利要求6所述的机械臂控制电路,其特征在于,所述判断电路包括:第三光电耦合器;所述第三光电耦合器的阳极与所述usb设备的第三脚连接,阴极与所述usb设备的第四脚连接,集电极与所述主控电路连接,发射极接地。8.根据权利要求3所述的机械臂控制电路,其特征在于,所述软启电路包括:第一二极管、第二二极管、保险丝、电感、mos管、第三二极管、第一电容和第一电阻;所述开关电路包括:第四光电耦合器、第五光电耦合器、第二电阻、第一共阴极二极管、第四二极管、第二电容、第三电阻和第四电阻;所述第一二极管的阳极与所述急停按钮的第一脚连接,阴极与所述保险丝的一端连接;所述保险丝的另一端与所述第二二极管的阳极连接,所述第二二极管的阴极与所述电感的一端连接,所述电感的另一端与所述mos管的漏极及所述采样电路的输入端连接;所述mos管的栅极与所述第四光电耦合器的集电极连接,所述mos管的源极与所述机械臂驱动电路连接;所述第一电容的一端与所述mos管的源极连接,另一端与所述mos管的栅极连接;所述第一电容与所述第一电容并联;所述第三二极管的阳极与所述mos管的栅极连接,阴极与所述mos管的源极连接;所述第四光电耦合器的发射极与所述主控电路连接,所述第四光电耦合器的阳极与外部电源连接,所述第四光电耦合器的阴极与所述外部电源及所述主控电路连接;所述第五光电耦合器的集电极与所述第四光电耦合器的发射极连接,所述第五光电耦
合器的发射极接地,所述第五光电耦合器的阳极与所述急停按钮的第一脚连接,所述第五光电耦合器的阴极接地;所述第一共阴极二极管的公共端与所述第四光电耦合器的发射极连接,所述第一共阴极二极管的第一阳极与所述主控电路连接,所述第一共阴极二极管的第二阳极接地;所述第二电阻的一端与所述第一共阴极二极管的第一阳极连接,另一端与所述外部电源连接;所述第四二极管的阳极与所述急停按钮的第一脚连接,阴极与所述第五光电耦合器的阳极连接;所述第二电容的一端与所述第四二极管的阳极连接,另一端接地;所述第三电阻的一端与所述第三电阻连接,另一端与所述第四光电耦合器的集电极连接;所述第四电阻与所述第三电阻并联。9.根据权利要求8所述的机械臂控制电路,其特征在于,所述采样电路包括:第六芯片、第五电阻、第六电阻和第三电容;所述第六芯片的正极输入端与所述mos管的漏极连接,所述第六芯片的负极输入端接地,所述第六芯片的输出端与所述主控电路连接并接地;所述第五电阻的一端与所述第六芯片的正极输入端连接,另一端接地;所述第六电阻的一端与所述第六芯片的正极输入端连接,另一端与外部电源连接;所述第三电容与所述第五电阻并联。10.根据权利要求4所述的机械臂控制电路,其特征在于,所述存储电路包括:第七芯片;所述加密电路包括:第八芯片;所述第七芯片的数据输入端和数据输出端均与所述主控电路连接;所述第八芯片的数据输入端和数据输出端分别与所述第七芯片的数据输入端和数据输出端连接,所述第八芯片的使能端与所述主控电路连接连接。

技术总结


本发明公开了一种机械臂控制电路,包括:主控电路,输出端与信号传输电路和数据加密电路连接;信号传输电路,输出端与机械臂驱动电路连接;USB调试电路,输入端与USB设备连接,输出端与主控电路和机械臂驱动电路连接;急停控制电路,输入端与急停按钮连接,输出端与机械臂驱动电路和主控电路连接;USB调试电路使控制机械臂动作的路径不再单一,即便主控电路与信号传输电路断开连接,也可实现对机械臂的控制,保障了机械臂的正常工作。当需要机械臂启动时,急停按钮闭合,为机械臂驱动电路供电;当急停按钮断开时,停止为机械臂驱动电路供电并向主控电路输出高电平信号,使得机械臂的启动是缓慢进行的,提高了机械臂的使用寿命并有效的保护了机械臂。的保护了机械臂。的保护了机械臂。


技术研发人员:

田军 刘耀俊 朱辉煌 方俊骅

受保护的技术使用者:

慧灵科技(深圳)有限公司

技术研发日:

2022.08.24

技术公布日:

2023/1/17


文章投稿或转载声明

本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-85396-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-28 20:59:43

发表评论

验证码:
用户名: 密码: 匿名发表
评论列表 (有 条评论
2人围观
参与讨论