一种移动机器人的底盘驱动结构装置

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所属分类:AGV专利检索
摘要

本实用新型涉及一种移动机器人的底盘驱动结构装置,包括四块电路板,分别为上板、底板、前板以及后板,第一接插件与第三接插件连接将上板与底板固定连接并实现上板于下板间的信息交互;第二接插件与第五接插件连接将上板与前板固定连接并实现上板与前板间的信息交互;第四接插件与第六接插件连接将后板与底板固定连接并实现后板与底板间的信息交互。在前板设有两路电机反馈接口以及电机绕组接口,通过在上板上设置的驱动控制模块实现对两路电机的驱动控制,后板设置有逆变电路,底板设置有电源转换模块,且外部接口都设置在前板上,方便电机与外部设备进行走线的合理配置,此设备可以水平或垂直安装,适用于装配到各种空间。

技术领域

本实用新型涉及一种底盘驱动结构,尤其涉及一种移动机器人的底盘驱动结构装置。
一种移动机器人的底盘驱动结构装置

背景技术

作为机器人应用中最重要的驱动,底盘控制器引起机器人领域越来越多的关注。控制器用于驱动电机,给外界提供动力,完成机器人的前进、后退和旋转动作。

如图10-11,13所示,通常电机驱动控制系统包括FPGA控制芯片、A/D转换模块、电流检测单元、驱动电路、全桥逆变电路以及通讯接口,通过以下过程来实现对电机的驱动的:通过霍尔信号将电机当前位置反馈给FPGA控制芯片,FPGA控制芯片根据电机换向表,见图11,开启相关MOS管的上下桥,见图13中MOS管逆变电路。例如输入霍尔信号为(H1,H2,H3)= (101),查表可以知道应该使A的上桥AT2-1和B的下桥BB2-1打开形成回路,控制系统会在逆变电路中拉高AT2-1和BT2-1,使得导通,电机在磁场作用下旋转。电流检测单元用于检测电机总电流,通过A/D芯片把采集到得模拟信号转为数字量后传给FPGA控制芯片,实时监控电流,防止出现过流现象。通讯接口(RS485或CAN)用于与上位机进行数据交换。其中逆变电路中的六个MOS管构成的逆变电路原理图如图14所示。

如图12所不,通常电机驱动系统输入电源(20-50V) —部分给电机供电,一部分给系统控制供电。在系统供电中,通过DC-DC芯片分别将将输入电压转为12 V,12 V转为5V,将5 V转为3.3 V以及将2.5 V和1.2 V,其中12 V用于给自举电路供电,2.5 V和1.2V给FPGA提供锁相环和内核供电,3.3 V和5 V给通用芯片进行供电。

常规底盘驱动器由两路或四路电机驱动模块构成,实现机器人的两驱和四驱。但传统的机器人的驱动是由两个或四个分开的电机驱动器分别就近安装在电机附近,这种方式需要设计人员为驱动器分别预留多个安装位置,同时多驱动器之间与上位机的通讯,增加了通讯速度和稳定性的要求,分别安装也给装配调试人员带来了安装上的重复劳动和问题定位的难度。如何在约束的环境中较好的解决驱动问题,是提高机器人驱动能力的重要途径,因此,开发出一种机器人底盘控制器使在有限的空间里,能支持较多的安装方式,对外能实现多路的电机驱动的底盘驱动结构装置十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种移动机器人的底盘驱动结构装置,以使在有限的空间里,对外能实现多路的电机驱动。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种移动机器人的底盘驱动结构装置,包括四块电路板,分别为上板、底板、前板以及后板,其中:

所述上板上设有驱动控制模块、第一接插件、第二接插件以及无线模块,所述驱动控制模块分别与所述第一接插件、所述第二接插件以及所述无线模块连接;

所述底板上设有一电源转换模块、电流检测单元、驱动电路、第三接插件、第一辅助电源接口、第四接插件、通讯接口以及电源指示灯,且所述电源转换模块分别与所述第三接插件、所述第一辅助电源接口、所述第四接插件、所述通讯接口以及所述电源指示灯连接,所述电流检测单元与所述第三接插件相连,所述驱动电路与所述第四接插件以及所述第三接插件相连,且所述散热螺钉定位孔设置在所述底板的后侧,在所述底板的前侧设有所述通讯接口以及所述电源指示灯;

所述前板上设有若干电机反馈信号接口、若干电机绕组接口、总电源接口、第二辅助电源接口、DI/D0接口、第五接插件以及信号地接口,且所述前板上全部接口均与所述第五接插件连接,且所述前板的底侧留有一与所述通讯接口对应的缺口,所述前板的底侧对应于所述电源指示灯处设有一开窗孔;

所述后板上设有一逆变电路、第六接插件以及若干用于定位散热片的散热片定位孔,且所述第六接插件与所述逆变电路连接;

所述第一接插件与所述第三接插件连接;所述第二接插件与所述第五接插件连接;所述第四接插件与所述第六接插件连接。

较佳地,所述第一接插件设置在所述上板的左右两侧,所述第二接插件设置在所述上板的前侧;所述第三接插件设置在所述底板的左右两侧,第四接插件设置在所述底板的后侧;所述第五接插件设置在所述前板的上侧;所述第六接插件设置在所述后板的底侧。

较佳地,所述上板以及所述底板四个角附近均设置有上下板定位孔,通过螺丝穿过所述上下板定位孔将所述上板与所述底板连接固定。

较佳地,所述上下板定位孔周围均分布有若干辅助定位孔。

较佳地,所述底板与所述后板、所述前板与所述上板、所述上板与所述后板以及所述前板与所述下板之间均通过90°板级连接件连接固定。

较佳地,所述90°板级连接件的连接孔分别设置在每板的一对斜对角上,且所述上板上连接孔与所述底板上连接孔互不对应,所述前板上两连接孔与所述后板上两连接孔互不对应。

] 较佳地,所述下板上还设有扎线孔,用于放置扎线柱捆绑电机绕组走线。

较佳地,所述逆变电路上设置有若干MOS管插位。

本实用新型由于采用以上技术方案,与现有技术相比较,具有以下的优点和积极效果:

I)本实用新型提供的一种移动机器人的底盘驱动结构装置,以控制多路电机为基准进行设计,通过控制器内部数据交换实现多路电机同步;

2)本实用新型提供的一种移动机器人的底盘驱动结构装置,充分利用各个方向空间,合理布局,能方便安装于各种狭小空间内部,提高了机器人的驱动集成度;

3)本实用新型提供的一种移动机器人的底盘驱动结构装置,将对外接口以及指示灯都设置在前板上,便于合理出线,也可以减少操作人员的出错概率。

附图说明

图1为本实用新型一种移动机器人的底盘驱动结构装置上板结构示意图;

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