專利名稱：基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機(jī)協(xié)同控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機(jī)協(xié)同控制裝置。
背景技術(shù)：
分布式電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，電機(jī)控制性能和多電機(jī)間協(xié)調(diào)控制性能的好壞直接影響生產(chǎn)過程質(zhì)量，如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效管理、方便應(yīng)用和實(shí)時(shí)控制都是需要解決的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的分布式電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)一般是采用機(jī)械傳動(dòng)，或是有線的方式連接至控 制處理中心。采用機(jī)械傳動(dòng)雖然可靠高，但是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局限，維修不方便，而且機(jī)械摩擦影響系統(tǒng)精度，同時(shí)降低機(jī)器壽命。有線連接方式存在布線困難、數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題、傳感器維護(hù)及故障檢修不易等缺點(diǎn)。采用興起的物聯(lián)網(wǎng)也逐漸開始采用無線通訊方式。對(duì)于距離適中的數(shù)據(jù)傳輸，采用無線傳感器組建網(wǎng)絡(luò)能夠解決布線能夠較好解決上述存在的問題。而Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以低成本、易于組網(wǎng)的特點(diǎn)更為合適。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種易于組網(wǎng)、布線的采用無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)化多電機(jī)協(xié)同控制裝置。本實(shí)用新型提出的是基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機(jī)協(xié)同控制裝置，包括主節(jié)點(diǎn)監(jiān)控部分和從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述主節(jié)點(diǎn)監(jiān)控部分由Zigbee通信模塊(I)、相應(yīng)配備的穩(wěn)壓電源電路(2)、計(jì)算機(jī)(3)，Zigbee通信模塊(I)的輸出端接計(jì)算機(jī)的輸入端，穩(wěn)壓電源電路(2)分別連接Zigbee通信模塊。所述從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由位置傳感器(4)、速度傳感器(5)，A/D轉(zhuǎn)換器(6)、控制器、穩(wěn)壓電路(8)、H橋(9)及相應(yīng)的保護(hù)電路(10)構(gòu)成。由位置傳感器(4)和速度傳感器(5)反饋信息給控制器(7)，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)H橋(9)執(zhí)行相應(yīng)命令，最終驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象電機(jī)，同時(shí)保護(hù)電路(10)采用硬件保護(hù)機(jī)制保護(hù)整個(gè)電路正常工作。本實(shí)用新型中，所述主節(jié)點(diǎn)數(shù)量為I個(gè)，從節(jié)點(diǎn)數(shù)量為η個(gè)，根據(jù)實(shí)用環(huán)境而定ー般為1-30個(gè)。本實(shí)用新型中，所述的主節(jié)點(diǎn)監(jiān)控部分的軟件，是CCS(Code Composer Studio)軟件編制的數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制軟件，該軟件直接嵌入控制器中，接通電源即可自動(dòng)運(yùn)行。上述計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的軟件主要實(shí)現(xiàn)對(duì)Zigbee所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理存儲(chǔ)和控制信號(hào)輸出以及系統(tǒng)工作模式的設(shè)定。本實(shí)用新型的有益效果在于①基于新型的Zigbee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Zigbee技術(shù)是專門針對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的ー種短距離、低功耗、低速率、成本低、可靠性高的雙向無線通信技木。本實(shí)用新型采用了最新的Zigbee無線通信技術(shù)，形成了基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制裝置。與以往傳統(tǒng)裝置相比，系統(tǒng)安裝、調(diào)試的復(fù)雜度降低了。對(duì)于ー些布線困難的場(chǎng)合，有著很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性。②低功耗本實(shí)用新型采用Chipcon公司的CC2430芯片，包含了 802. 15. 4及Zigbee兼容系統(tǒng)中必備的組件，支持休眠模式和外部中斷喚醒模式，能有效降低功耗。③組網(wǎng)靈活、配置快捷無線傳輸速率為250Kb/s，組網(wǎng)接入靈活、方便，單個(gè)主節(jié)點(diǎn)下最多同時(shí)控制30個(gè)從節(jié)點(diǎn)。

圖I是主節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成框圖。圖2是從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成框圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)例結(jié)合附圖進(jìn)ー步說明本實(shí)用新型。如圖I所示，所述主節(jié)點(diǎn)監(jiān)控部分由Zigbee通信模塊(I)、相應(yīng)配備的穩(wěn)壓電源電路(2)、計(jì)算機(jī)(3)，Zigbee通信模塊(I)的輸出端接計(jì)算機(jī)的輸入端，穩(wěn)壓電源電路(2)分別連接Zigbee通信模塊。從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由位置傳感器(4)、速度傳感器(5)，A/D轉(zhuǎn)換器(6)、控制器(7)、穩(wěn)壓電路⑶、H橋(9)及相應(yīng)的保護(hù)電路(10)構(gòu)成。由位置傳感器⑷和速度傳感器(5)反饋信息給控制器(7)，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)H橋(9)執(zhí)行相應(yīng)命令，最終驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象電機(jī)，同時(shí)保護(hù)電路(10)采用硬件保護(hù)機(jī)制保護(hù)整個(gè)電路正常工作。將上述的從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置到被控對(duì)象所在位置，如機(jī)器人兩個(gè)膝蓋，兩個(gè)手肘，腰部。
權(quán)利要求1.一種基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機(jī)協(xié)同控制裝置，包括主節(jié)點(diǎn)監(jiān)控部分和從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于 主節(jié)點(diǎn)監(jiān)控部分由Zigbee通信模塊(I)、相應(yīng)配備的穩(wěn)壓電源電路(2)、計(jì)算機(jī)(3)，Zigbee通信模塊⑴的輸出端接計(jì)算機(jī)的輸入端，穩(wěn)壓電源電路⑵分別連接Zigbee通信模塊， 從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由位置傳感器(4)、速度傳感器(5)，A/D轉(zhuǎn)換器￠)、控制器(7)、穩(wěn)壓電路(8)、11橋(9)及相應(yīng)的保護(hù)電路(10)構(gòu)成，由位置傳感器(4)和速度傳感器(5)反饋信息給控制器(7)，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)H橋(9)執(zhí)行相應(yīng)命令，最終驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象電機(jī)，同時(shí)保護(hù)電路(10)采用硬件保護(hù)機(jī)制保護(hù)整個(gè)電路正常工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機(jī)協(xié)同控制裝置用于人形機(jī)器人各關(guān)節(jié)處電機(jī)的協(xié)同控制，以便完成人形機(jī)器人的指定動(dòng)作；用于多個(gè)人形機(jī)器人協(xié)同工作，其特征在于主節(jié)點(diǎn)I個(gè)，從節(jié)點(diǎn)1-30個(gè)。
專利摘要一種基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機(jī)協(xié)同控制裝置。包括主節(jié)點(diǎn)監(jiān)控部分和從節(jié)點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。主節(jié)點(diǎn)包括無線通信模塊和相應(yīng)配備的穩(wěn)壓電源電路，數(shù)據(jù)信號(hào)的接受、顯示及控制信號(hào)的輸出。從節(jié)點(diǎn)由位置、速度傳感器，A/D轉(zhuǎn)換器，控制器，穩(wěn)壓電路，H橋及相應(yīng)的保護(hù)電路構(gòu)成。該裝置的基本結(jié)構(gòu)圖如圖所示。與有線的數(shù)據(jù)采集、傳輸和分布式集中控制結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型克服了布線的弊端，拓展了分布式現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的手段；由于Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自身的特點(diǎn)，本實(shí)用新型能很好的解決短距離的無線數(shù)據(jù)傳輸與接受。
文檔編號(hào)H02P5/68GK202406073SQ20122000949
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者張江漢, 林敬橋, 趙金 申請(qǐng)人:武漢邁川科技有限公司