專利名稱：基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機協(xié)同控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機協(xié)同控制裝置。
背景技術(shù)：
分布式電機運動控制系統(tǒng)中，電機控制性能和多電機間協(xié)調(diào)控制性能的好壞直接影響生產(chǎn)過程質(zhì)量，如何實現(xiàn)系統(tǒng)的高效管理、方便應(yīng)用和實時控制都是需要解決的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的分布式電機運動控制系統(tǒng)一般是采用機械傳動，或是有線的方式連接至控 制處理中心。采用機械傳動雖然可靠高，但是拓撲結(jié)構(gòu)局限，維修不方便，而且機械摩擦影響系統(tǒng)精度，同時降低機器壽命。有線連接方式存在布線困難、數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題、傳感器維護及故障檢修不易等缺點。采用興起的物聯(lián)網(wǎng)也逐漸開始采用無線通訊方式。對于距離適中的數(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)的特點更為合適。
發(fā)明內(nèi)容本實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)化多電機協(xié)同控制裝置。本實用新型提出的是基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機協(xié)同控制裝置，包括主節(jié)點監(jiān)控部分和從節(jié)點執(zhí)行機構(gòu)，其中所述主節(jié)點監(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)、計算機(3)，Zigbee通信模塊(I)的輸出端接計算機的輸入端，穩(wěn)壓電源電路(2)分別連接Zigbee通信模塊。所述從節(jié)點執(zhí)行機構(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)動信號驅(qū)動H橋(9)執(zhí)行相應(yīng)命令，最終驅(qū)動被控對象電機，同時保護電路(10)采用硬件保護機制保護整個電路正常工作。本實用新型中，所述主節(jié)點數(shù)量為I個，從節(jié)點數(shù)量為η個，根據(jù)實用環(huán)境而定ー般為1-30個。本實用新型中，所述的主節(jié)點監(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，接通電源即可自動運行。上述計算機中運行的軟件主要實現(xiàn)對Zigbee所接收到的數(shù)據(jù)進行分析處理存儲和控制信號輸出以及系統(tǒng)工作模式的設(shè)定。本實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)的電機運動控制裝置。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。對于ー些布線困難的場合，有著很強的針對性和實用性。②低功耗本實用新型采用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，單個主節(jié)點下最多同時控制30個從節(jié)點。

圖I是主節(jié)點執(zhí)行機構(gòu)的組成框圖。圖2是從節(jié)點執(zhí)行機構(gòu)的組成框圖。
具體實施方式
下面通過實例結(jié)合附圖進ー步說明本實用新型。如圖I所示，所述主節(jié)點監(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)、計算機(3)，Zigbee通信模塊(I)的輸出端接計算機的輸入端，穩(wěn)壓電源電路(2)分別連接Zigbee通信模塊。從節(jié)點執(zhí)行機構(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)動信號驅(qū)動H橋(9)執(zhí)行相應(yīng)命令，最終驅(qū)動被控對象電機，同時保護電路(10)采用硬件保護機制保護整個電路正常工作。將上述的從節(jié)點執(zhí)行機構(gòu)設(shè)置到被控對象所在位置，如機器人兩個膝蓋，兩個手肘，腰部。
權(quán)利要求1.一種基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機協(xié)同控制裝置，包括主節(jié)點監(jiān)控部分和從節(jié)點執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于 主節(jié)點監(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)、計算機(3)，Zigbee通信模塊⑴的輸出端接計算機的輸入端，穩(wěn)壓電源電路⑵分別連接Zigbee通信模塊， 從節(jié)點執(zhí)行機構(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)動信號驅(qū)動H橋(9)執(zhí)行相應(yīng)命令，最終驅(qū)動被控對象電機，同時保護電路(10)采用硬件保護機制保護整個電路正常工作。
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)的多電機協(xié)同控制裝置用于人形機器人各關(guān)節(jié)處電機的協(xié)同控制，以便完成人形機器人的指定動作；用于多個人形機器人協(xié)同工作，其特征在于主節(jié)點I個，從節(jié)點1-30個。
專利摘要一種基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多電機協(xié)同控制裝置。包括主節(jié)點監(jiān)控部分和從節(jié)點執(zhí)行機構(gòu)。主節(jié)點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)信號的接受、顯示及控制信號的輸出。從節(jié)點由位置、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，本實用新型克服了布線的弊端，拓展了分布式現(xiàn)場數(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，本實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H02P5/68GK202406073SQ20122000949
公開日2012年8月29日 申請日期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 申請人:武漢邁川科技有限公司