本發(fā)明實(shí)施例涉及自動(dòng)化領(lǐng)域,尤其涉及一種電機(jī)裝置、機(jī)器人及控制電機(jī)裝置運(yùn)行的方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)在機(jī)器人行業(yè)越來(lái)越熱門,移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)所依賴的基本都是電機(jī),根據(jù)電機(jī)功率大小不同,電機(jī)所耗費(fèi)的電能不同。那么,在多數(shù)情況下,會(huì)碰到這樣一個(gè)問(wèn)題:電機(jī)工作所耗費(fèi)的電能一般會(huì)占整個(gè)系統(tǒng)電能的大部分。
現(xiàn)有技術(shù)中,電機(jī)多數(shù)是基于電磁感應(yīng)工作原理的一種器件。以機(jī)器人為例,在機(jī)器人的系統(tǒng)電源關(guān)閉時(shí)如果有外力導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),使電機(jī)上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)直接施加到系統(tǒng)電源上,這時(shí)機(jī)器人中由系統(tǒng)電源的供電電路上又重新得到了電能,機(jī)器人開始工作,顯然,這并不是設(shè)計(jì)者希望看到的結(jié)果;當(dāng)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電壓大于系統(tǒng)總電源電壓時(shí),電路上的一些器件很可能會(huì)損壞。另外,當(dāng)系統(tǒng)電源上電時(shí),多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電容同時(shí)充電,對(duì)于系統(tǒng)電源瞬間對(duì)電流的抽載非常大,一般系統(tǒng)電源很容易在上電瞬間保護(hù)掉導(dǎo)致無(wú)法開機(jī)。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)中存在系統(tǒng)電源處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)電機(jī)處于工作狀態(tài)甚至燒毀器件的問(wèn)題以及系統(tǒng)電源上電的瞬間容易導(dǎo)致無(wú)法開機(jī)的問(wèn)題。因此,需要有效的方案來(lái)解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電機(jī)裝置、機(jī)器人及控制電機(jī)裝置運(yùn)行的方法,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在系統(tǒng)電源處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)電機(jī)處于工作狀態(tài)甚至燒毀器件的問(wèn)題以及系統(tǒng)電源上電的瞬間容易導(dǎo)致無(wú)法開機(jī)的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種電機(jī)裝置,包括:控制器,依次串聯(lián)連接的系統(tǒng)電源、第一開關(guān)元件、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及電機(jī);
控制器,用于在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間不小于第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件為閉合狀態(tài);其中,第一開關(guān)元件在系統(tǒng)電源未上電時(shí)處于斷開狀態(tài)。
可選地,電機(jī)裝置還包括升壓電路和第二開關(guān)元件;
升壓電路的輸入端與系統(tǒng)電源連接,升壓電路的輸出端與第二開關(guān)元件連接;
第二開關(guān)元件的輸出端與第一開關(guān)元件的控制端連接,第二開關(guān)元件的控制端與控制器連接;
控制器,用于在系統(tǒng)電源上電時(shí)間小于第一閾值時(shí)輸出第二信號(hào),第二信號(hào)用于控制第二開關(guān)元件斷開,從而斷開升壓電路向第一開關(guān)元件輸出的高壓信號(hào);
控制器,還用于在輸出第一信號(hào)時(shí)控制第二開關(guān)元件閉合,從而向第一開關(guān)元件輸出升壓電路產(chǎn)生的高壓信號(hào);
第一開關(guān)元件在接收到高壓信號(hào)時(shí)閉合。
可選地,電機(jī)裝置還包括第三開關(guān)元件;
第三開關(guān)元件串聯(lián)于系統(tǒng)電源和第一開關(guān)元件之間,或第三開關(guān)元件串聯(lián)于第一開關(guān)元件與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間;
控制器,用于在檢測(cè)到急停信號(hào)時(shí),控制第三開關(guān)元件斷開。
可選地,電機(jī)裝置還包括第三開關(guān)元件和升壓電路控制單元;
第三開關(guān)元件串聯(lián)于系統(tǒng)電源和第一開關(guān)元件之間,或第三開關(guān)元件串聯(lián)于第一開關(guān)元件與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間,其中,第三開關(guān)元件的控制端與升壓電路的輸出端相連,第三開關(guān)元件在接收到高壓信號(hào)時(shí)閉合;
升壓電路控制單元的輸入端與急停按鈕連接,升壓電路控制單元的輸出端與升壓電路連接;
升壓電路控制單元,用于在檢測(cè)急停按鈕被按下時(shí)控制升壓電路控制單元輸出第三信號(hào),第三信號(hào)用于控制升壓電路停止工作;在檢測(cè)急停按鈕未被按下時(shí)控制升壓電路控制單元輸出第四信號(hào),第四信號(hào)用于控制升壓電路啟動(dòng)工作。
可選地,第一開關(guān)元件、第三開關(guān)元件均為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體MOSFET管。
可選地,電機(jī)裝置還包括第一保護(hù)元件;
第一保護(hù)元件并聯(lián)連接在第一開關(guān)元件的源極與控制端之間;
第一保護(hù)元件,用于在檢測(cè)到第一開關(guān)元件源極與控制端之間的電壓大于第一設(shè)定電壓時(shí),將第一開關(guān)元件源極與控制端之間的電壓鉗位至第二設(shè)定電壓。
可選地,電機(jī)裝置還包括第二保護(hù)元件;
第二保護(hù)元件并聯(lián)連接在第三開關(guān)元件的源極與控制端之間;
第二保護(hù)元件,用于在檢測(cè)到第三開關(guān)元件源極與控制端之間的電壓大于第三設(shè)定電壓時(shí),將所述第三開關(guān)元件源極與控制端之間的電壓鉗位至第四設(shè)定電壓。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人,機(jī)器人包括上述任一電機(jī)裝置。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種控制電機(jī)裝置運(yùn)行的方法,包括:
控制器在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間不小于第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件為閉合狀態(tài)。
可選地,第一開關(guān)元件在接收到高壓信號(hào)時(shí)閉合,方法還包括:
控制器在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間小于第一閾值時(shí),輸出第二信號(hào),第二信號(hào)用于控制第二開關(guān)元件斷開,從而斷開升壓電路向第一開關(guān)元件輸出的高壓信號(hào);
控制器在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間不小于第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件為閉合狀態(tài),包括:
控制器在輸出第一信號(hào)時(shí)控制第二開關(guān)元件閉合,從而向第一開關(guān)元件輸出升壓電路產(chǎn)生的高壓信號(hào)。
可選地,還包括:
升壓電路控制單元在檢測(cè)急停按鈕被按下時(shí)控制升壓電路控制單元輸出第三信號(hào),第三信號(hào)控制升壓電路停止工作;
升壓電路控制單元在檢測(cè)急停按鈕未被按下時(shí)控制升壓電路控制單元輸出第四信號(hào),第四信號(hào)控制升壓電路啟動(dòng)工作。
本發(fā)明實(shí)施例表明,一種電機(jī)裝置,包括:控制器,依次串聯(lián)連接的系統(tǒng)電源、第一開關(guān)元件、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及電機(jī);控制器,用于在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間不小于第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件為閉合狀態(tài);其中,第一開關(guān)元件在系統(tǒng)電源未上電時(shí)處于斷開狀態(tài),本發(fā)明實(shí)施例中通過(guò)在系統(tǒng)電源與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間增加第一開關(guān)元件,一方面,當(dāng)系統(tǒng)電源未上電時(shí),第一開關(guān)元件是斷開的,即使有外力推動(dòng)使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電壓大于系統(tǒng)電源電壓時(shí),也不會(huì)出現(xiàn)像現(xiàn)有技術(shù)中,有外力推動(dòng)時(shí)使系統(tǒng)電源網(wǎng)絡(luò)的電路出現(xiàn)重新得到電能或者損壞電路器件的問(wèn)題;另一方面,在系統(tǒng)電源上電時(shí)間超過(guò)第一閾值時(shí),控制第一開關(guān)元件閉合,避免了在系統(tǒng)電源上電瞬間,電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入電容同時(shí)充電,造成系統(tǒng)電源在上電瞬間抽載的電流非常大,從而使系統(tǒng)電源在上電瞬間很容易保護(hù)掉、無(wú)法開機(jī)的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供了另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供了另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供了另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供了另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供了另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制電機(jī)裝置運(yùn)行的方法整體流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明一種電機(jī)裝置及控制電機(jī)裝置運(yùn)行的方法應(yīng)用很廣泛,不僅應(yīng)用到機(jī)器人電路或者機(jī)器人行業(yè),其它應(yīng)用到電機(jī)的產(chǎn)品均可以采用此電路。本發(fā)明實(shí)施例以機(jī)器人電路為例,本發(fā)明實(shí)施例中第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件可以是多種類型的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體型場(chǎng)效應(yīng))管,本發(fā)明實(shí)施例以增強(qiáng)型N-MOSFET管為例,本發(fā)明實(shí)施例中控制器可以是接到系統(tǒng)主芯片的一個(gè)控制信號(hào)。
圖1示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,該電機(jī)裝置包括:控制器101,依次串聯(lián)連接的系統(tǒng)電源102、第一開關(guān)元件103、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器104及電機(jī)105;
控制器101,用于在檢測(cè)系統(tǒng)電源102上電時(shí)間不小于第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件103為閉合狀態(tài);其中,第一開關(guān)元件103在系統(tǒng)電源102未上電時(shí)處于斷開狀態(tài)。
上述實(shí)施中,系統(tǒng)電源未上電時(shí),第一開關(guān)元件是斷開的:第一,使得即使有人去推動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由于第一開關(guān)元件是斷開的,所以不會(huì)使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)接入到系統(tǒng)電源使其有電,解決了現(xiàn)有技術(shù)中如果有人推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)接入到系統(tǒng)電源中,使電路重新得到電能,機(jī)器人重新工作的問(wèn)題;第二,當(dāng)有人推機(jī)器人時(shí),因?yàn)榈谝婚_關(guān)元件是斷開的,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓即使大于系統(tǒng)電源電壓,也不會(huì)損壞電路中的器件。
在系統(tǒng)電源102上電的瞬間,控制器101控制第一開關(guān)元件103斷開,使系統(tǒng)電源102給連接的其它電路供電,讓其它電路先給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器104部分電容充電,等過(guò)了系統(tǒng)電源102瞬間的時(shí)間段之后,控制第一開關(guān)元件103閉合,使系統(tǒng)電源102直接給剩下的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器104電容充電。避免現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)電源102在上電瞬間直接給所有電容充電,導(dǎo)致系統(tǒng)電源102瞬間保護(hù)掉,無(wú)法開機(jī)的問(wèn)題。其中,第一閾值可以是系統(tǒng)電源102上電瞬間的時(shí)間段。
本實(shí)施例也可以通過(guò)軟件來(lái)控制第一開關(guān)元件103閉合,即通過(guò)單片機(jī)的一個(gè)GPIO(General Purpose Input/Output,數(shù)字信號(hào)的輸入/輸出端口)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)電源102上電之前,單片機(jī)的GPIO口的默認(rèn)狀態(tài)可使第一開關(guān)元件103處于斷開的狀態(tài),當(dāng)過(guò)了系統(tǒng)電源102上電的瞬間的時(shí)間段,單片機(jī)的GPIO的輸出可以轉(zhuǎn)變,控制第一開關(guān)元件103閉合,這時(shí)才使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器104開始上電。
為實(shí)現(xiàn)開關(guān)效果,第一開關(guān)元件可以是增強(qiáng)型N-MOSFET管,因?yàn)樵鰪?qiáng)型N-MOSFET管在市場(chǎng)上很容易找到,耐電流大,可達(dá)百安級(jí)別,漏源阻抗小,通常小于10毫歐姆,是非常好理想的開關(guān)元件。由于第一開關(guān)元件串接在系統(tǒng)電源和負(fù)載之間,第一開關(guān)元件控制信號(hào)的電壓要比系統(tǒng)電源電壓還高,所以電機(jī)裝置還包括升壓電路,但升壓電路的輸出需要設(shè)定,要滿足第一開關(guān)元件的額定參數(shù)。
圖2示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,該電機(jī)裝置還包括:升壓電路106和第二開關(guān)元件107;
升壓電路106的輸入端1060與系統(tǒng)電源102連接,升壓電路106的輸出端1061與第二開關(guān)元件107連接;第二開關(guān)元件107的輸出端1070與第一開關(guān)元件103的控制端1030連接,第二開關(guān)元件107的控制端1071與控制器101連接;控制器101,用于在系統(tǒng)電源102上電時(shí)間小于第一閾值時(shí)輸出第二信號(hào),第二信號(hào)用于控制第二開關(guān)元件107斷開,從而斷開升壓電路106向第一開關(guān)元件103輸出的高壓信號(hào);控制器101,還用于在輸出第一信號(hào)時(shí)控制第二開關(guān)元件107閉合,從而向第一開關(guān)元件103輸出升壓電路106產(chǎn)生的高壓信號(hào);第一開關(guān)元件103在接收到高壓信號(hào)時(shí)閉合。
上述實(shí)施中,在系統(tǒng)電源上電瞬間的時(shí)間段,控制器控制第二開關(guān)元件斷開,等過(guò)了系統(tǒng)電源上電瞬間的時(shí)間段之后,控制器控制第二開關(guān)元件閉合,從而使升壓電路輸出的高壓經(jīng)過(guò)第二開關(guān)元件使第一開關(guān)元件閉合,系統(tǒng)電源給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器供電。本實(shí)施例通過(guò)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分時(shí)上電,避免了在系統(tǒng)電源上電瞬間電容同時(shí)充電使系統(tǒng)電源抽載的電流非常大容易造成在上電瞬間使系統(tǒng)電源保護(hù)掉無(wú)法開機(jī)的現(xiàn)象。
為解決現(xiàn)有技術(shù)中由于各種原因?qū)е鲁霈F(xiàn)上位機(jī)軟件跑飛或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)器軟件跑飛,又無(wú)法切斷電機(jī)電源,造成電機(jī)不受控制的問(wèn)題,可以以下面幾種方式解決:
方式1:如圖3所示。
圖3示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,該電機(jī)裝置還包括:第三開關(guān)元件108;
第三開關(guān)元件108串聯(lián)于系統(tǒng)電源102和第一開關(guān)元件103之間,或第三開關(guān)元件108串聯(lián)于第一開關(guān)元件103與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器104之間;控制器101,用于在檢測(cè)急停按鈕被按下時(shí),控制第三開關(guān)元件108斷開。
具體來(lái)說(shuō),即當(dāng)控制器檢測(cè)到急停信號(hào)時(shí),可以直接控制第三開關(guān)元件斷開,也可以直接控制第一開關(guān)元件斷開,還可以控制第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件同時(shí)斷開,防止出現(xiàn)電機(jī)不受控制??蛇x的,急停信號(hào)可以是急停按鈕被按下時(shí)產(chǎn)生的。
方式2:如圖4所示。
圖4示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖4所示,該電機(jī)裝置還包括:升壓電路106、第二開關(guān)元件107和第三開關(guān)元件108;
具體來(lái)說(shuō),當(dāng)控制器檢測(cè)到急停信號(hào)時(shí),控制器控制第二開關(guān)元件斷開,從而斷開升壓電路向第一開關(guān)元件輸出高壓信號(hào)。另外,當(dāng)沒有檢測(cè)到急停信號(hào)時(shí),控制器控制第二開關(guān)元件閉合,升壓電路可以向第一開關(guān)元件輸出高壓信號(hào)。
其中,上述的急停信號(hào)是當(dāng)有人按下機(jī)器人外部的急停按鈕時(shí),由急停按鈕觸發(fā)的。另外,由于第三開關(guān)元件既可以串聯(lián)于系統(tǒng)電源和第一開關(guān)元件之間,也可以串聯(lián)于第一開關(guān)元件與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間,所以此處只給出了第三開關(guān)元件串聯(lián)于第一開關(guān)元件與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3另外還有一個(gè)第三開關(guān)元件既可以串聯(lián)于系統(tǒng)電源和第一開關(guān)元件之間的結(jié)構(gòu)示意圖,與此圖類似,圖4另外還有一個(gè)第三開關(guān)元件既可以串聯(lián)于系統(tǒng)電源和第一開關(guān)元件之間的結(jié)構(gòu)示意圖,與此圖類似,在此不再贅述。
方式3:如圖5所示。
圖5示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖5所示,該電機(jī)裝置還包括:第三開關(guān)元件108和升壓電路控制單元109;
第三開關(guān)元件108串聯(lián)于系統(tǒng)電源和第一開關(guān)元件103之間,或第三開關(guān)元件108串聯(lián)于第一開關(guān)元件103與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器104之間,其中,第三開關(guān)元件108的控制端1080與升壓電路106的輸出端1061相連,第三開關(guān)元件108在接收到高壓信號(hào)時(shí)閉合;升壓電路控制單元109的輸入端1090與急停按鈕110連接,升壓電路控制單元109的輸出端1091與升壓電路106連接;
升壓電路控制單元109,用于在檢測(cè)急停按鈕110被按下時(shí)控制升壓電路控制單元109輸出第三信號(hào),第三信號(hào)用于控制升壓電路106停止工作;在檢測(cè)急停按鈕110未被按下時(shí)控制升壓電路控制單元109輸出第四信號(hào),第四信號(hào)用于控制升壓電路106啟動(dòng)工作。
具體來(lái)說(shuō),當(dāng)升壓電路控制單元檢測(cè)到有人按下急停按鈕時(shí),輸出第三信號(hào),控制升壓電路停止工作,即升壓電路不會(huì)輸出高壓信號(hào),從而控制第三開關(guān)元件斷開,切斷系統(tǒng)電源與電機(jī)部分的電源,控制上位機(jī)軟件跑飛或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)器軟件跑飛時(shí)帶來(lái)的不利影響;當(dāng)升壓電路控制單元檢測(cè)到?jīng)]有人按下急停按鈕時(shí),升壓電路控制單元輸出第四信號(hào),控制升壓電路啟動(dòng)工作,即升壓電路輸出高壓信號(hào)。
方式4:如圖6所示。
圖6示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖6所示,該電機(jī)裝置還包括:第二開關(guān)元件107、第三開關(guān)元件108和升壓電路控制單元109;
具體來(lái)說(shuō),當(dāng)升壓電路控制單元檢測(cè)到有人按下急停按鈕時(shí),輸出第三信號(hào),控制升壓電路停止工作,即升壓電路不會(huì)輸出高壓信號(hào),這時(shí)控制器控制第二開關(guān)元件斷開,從而控制第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件與升壓電路斷開,因此,能夠切斷系統(tǒng)電源與電機(jī)部分的電源;當(dāng)升壓電路控制單元檢測(cè)到?jīng)]有人按下急停按鈕時(shí),升壓電路控制單元輸出第四信號(hào),控制升壓電路啟動(dòng)工作,即升壓電路輸出高壓信號(hào),這時(shí)控制器控制第二開關(guān)元件閉合,從而能夠使升壓電路輸出高壓信號(hào)給第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件,即第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件這時(shí)候閉合。
其中,圖5另外還有一個(gè)第三開關(guān)元件既可以串聯(lián)于系統(tǒng)電源和第一開關(guān)元件之間的結(jié)構(gòu)示意圖,與此圖類似,圖6另外還有一個(gè)第三開關(guān)元件既可以串聯(lián)于系統(tǒng)電源和第一開關(guān)元件之間的結(jié)構(gòu)示意圖,與此圖類似,在此不再贅述。
從上述實(shí)施例,可以看出,第一開關(guān)元件既可以直接由控制器來(lái)控制,也可以由控制器控制第二開關(guān)元件的閉合與斷開,從而可以決定升壓電路的高壓信號(hào)是否能夠輸出給第一開關(guān)元件,進(jìn)而決定第一開關(guān)元件的閉合與斷開,另外,當(dāng)升壓電路控制單元檢測(cè)到按下急停按鈕時(shí),控制升壓電路不工作,能有效控制第三開關(guān)元件斷開,或者當(dāng)升壓電路控制單元檢測(cè)到按下急停按鈕時(shí),控制升壓電路不工作,這時(shí)控制器控制第二開關(guān)元件斷開,同時(shí)使第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件斷開,以上方式都能夠控制當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)不受控制,人為去按下急停按鈕時(shí),能夠有效切斷系統(tǒng)電源與電機(jī)部分的電源,防止電機(jī)不受控制出現(xiàn)機(jī)器人橫沖直撞的現(xiàn)象。
可選地,第一開關(guān)元件、第三開關(guān)元件均為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體MOSFET管。具體實(shí)施中,第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件均可以是增強(qiáng)型N-MOSFET管。
圖7和圖8示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另外兩種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7和圖8所示,電機(jī)裝置還包括:第一保護(hù)元件111;其中,圖7是在圖5的基礎(chǔ)上加了第一保護(hù)元件,圖8是在圖6的基礎(chǔ)上加了第一保護(hù)元件;
第一保護(hù)元件111并聯(lián)連接在第一開關(guān)元件的源極1031與控制端1030之間;第一保護(hù)元件111,用于在檢測(cè)到第一開關(guān)元件源極1031與控制端1030之間的電壓大于第一設(shè)定電壓時(shí),將第一開關(guān)元件源極1031與控制端1030之間的電壓鉗位至第二設(shè)定電壓。具體來(lái)說(shuō),第一保護(hù)元件并聯(lián)連接在第一開關(guān)元件的源極與控制端兩端,用來(lái)在升壓電路無(wú)輸出而系統(tǒng)電源存在的時(shí)候,在第一開關(guān)元件的源極與控制端之間的電壓超過(guò)第一開關(guān)源極與控制端之間的最大電壓時(shí),將其兩端的電壓鉗位至低于第一開關(guān)源極與控制端之間的最大電壓,有效避免升壓電路不工作,但系統(tǒng)電源仍然存在時(shí)可能造成的在第一開關(guān)元件的源極與控制端之間的電壓過(guò)大而損壞第一開關(guān)元件的問(wèn)題。其中,第一保護(hù)元件可以是二極管,第一開關(guān)元件的控制端可以是柵極。
圖9和圖10示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另外兩種電機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖9和圖10所示,電機(jī)裝置還包括:第二保護(hù)元件112;其中,圖9和圖10分別是在圖7和圖8的基礎(chǔ)上加了第二開關(guān)元件;
第二保護(hù)元件112并聯(lián)連接在第三開關(guān)元件108的源極1081與控制端1080之間;第二保護(hù)元件112,用于在檢測(cè)到第三開關(guān)元件108源極1081與控制端1080之間的電壓大于第三設(shè)定電壓時(shí),將所述第三開關(guān)元件源極1081與控制端1080之間的電壓鉗位至第四設(shè)定電壓。具體來(lái)說(shuō),第二保護(hù)元件并聯(lián)連接在第三開關(guān)元件的源極與控制端兩端,用來(lái)在升壓電路無(wú)輸出而恰好因電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的時(shí)候,在第三開關(guān)元件的源極與控制端之間的電壓超過(guò)第三開關(guān)源極與控制端之間的最大電壓時(shí),將其兩端的電壓鉗位至低于第三開關(guān)源極與控制端之間的最大電壓,有效避免升壓電路不工作,但因電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)可能造成的在第三開關(guān)元件的源極與控制端之間的電壓過(guò)大而損壞第三開關(guān)元件的問(wèn)題。其中,第二保護(hù)元件可以是二極管,第三開關(guān)元件的控制端可以是柵極。
可選地,圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖11所示,該機(jī)器人包括上述任意實(shí)施例中的電機(jī)裝置201、傳動(dòng)模塊202、處理模塊203、通訊模塊204。其中,
電機(jī)裝置201用于在出現(xiàn)軟件跑飛或者在系統(tǒng)電源關(guān)閉但因外力推動(dòng)而使機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)等異常情況時(shí),及時(shí)地解決機(jī)器人出現(xiàn)的橫沖直撞的現(xiàn)象;控制器101控制電機(jī)裝置的第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件以及第三開關(guān)元件的閉合,通訊模塊204獲取控制器的控制信號(hào)并將控制信號(hào)發(fā)送給處理模塊203,由處理模塊203進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的處理,通訊模塊204還用于接收到控制信號(hào)后,觸發(fā)急停信號(hào);在電機(jī)裝置201出現(xiàn)的各種情況的驅(qū)動(dòng)下,比如出現(xiàn)軟件跑飛或者需要發(fā)送控制信號(hào)以及處理數(shù)據(jù)的情況時(shí),驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)模塊使電機(jī)裝置201傳動(dòng)。
可選的,該機(jī)器人還包括一急停按鈕其用以觸發(fā)上文所述急停信號(hào);或者,通訊模塊可以通過(guò)有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與其他終端進(jìn)行連接,例如,通過(guò)藍(lán)牙與智能手機(jī)連接,用戶通過(guò)智能手機(jī)中加載的程序/應(yīng)用,觸發(fā)急停操作;該智能手機(jī)通過(guò)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)向該機(jī)器人發(fā)送控制信號(hào),通訊模塊接收到該控制信號(hào)后,觸發(fā)上文所述急停信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種控制電機(jī)裝置運(yùn)行的方法,該方法包括以下步驟:
控制器在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間不小于第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件為閉合狀態(tài)。
可選地,第一開關(guān)元件在接收到高壓信號(hào)時(shí)閉合,方法還包括:
控制器在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間小于第一閾值時(shí),輸出第二信號(hào),第二信號(hào)用于控制第二開關(guān)元件斷開,從而斷開升壓電路向第一開關(guān)元件輸出的高壓信號(hào);控制器在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間不小于第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件為閉合狀態(tài),包括:控制器在輸出第一信號(hào)時(shí)控制第二開關(guān)元件閉合,從而向第一開關(guān)元件輸出升壓電路產(chǎn)生的高壓信號(hào)。
可選地,還包括:升壓電路控制單元在檢測(cè)急停按鈕被按下時(shí)控制升壓電路控制單元輸出第三信號(hào),第三信號(hào)控制升壓電路停止工作;升壓電路控制單元在檢測(cè)急停按鈕未被按下時(shí)控制升壓電路控制單元輸出第四信號(hào),第四信號(hào)控制升壓電路啟動(dòng)工作。
在上述實(shí)施中,為了更好的理解該方法的整體流程,基于圖10介紹本方案的整體流程,如圖12所示:
包括以下步驟:
步驟S301:系統(tǒng)電源上電;
步驟S302:判斷系統(tǒng)電源上電的時(shí)間是否不小于第一閾值,若是,則轉(zhuǎn)入步驟S303,若否,則轉(zhuǎn)入步驟S304;
步驟S303:控制器輸出第一信號(hào)控制第二開關(guān)元件閉合;
步驟S304:控制器輸出第二信號(hào)控制第二開關(guān)元件斷開;
步驟S305:升壓電路向第一開關(guān)元件輸出高壓信號(hào),第一開關(guān)元件閉合;
步驟S306:檢測(cè)到急停按鈕被按下;
步驟S307:升壓電路控制單元輸出第三信號(hào)控制升壓電路停止工作;
步驟S308:第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件斷開。
從上述內(nèi)容可看出:本發(fā)明實(shí)施例中提供一種控制電機(jī)裝置運(yùn)行的方法,控制器在檢測(cè)系統(tǒng)電源上電時(shí)間不小于第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件為閉合狀態(tài),本發(fā)明實(shí)施例中通過(guò)在系統(tǒng)電源與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間加了第一開關(guān)元件,一方面,當(dāng)系統(tǒng)電源未上電時(shí),第一開關(guān)元件是斷開的,即使有外力推動(dòng)使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電壓大于系統(tǒng)電源電壓時(shí),也不會(huì)出現(xiàn)像現(xiàn)有技術(shù)中,有外力推動(dòng)時(shí)使系統(tǒng)電源網(wǎng)絡(luò)的電路出現(xiàn)重新得到電能或者損壞電路器件的問(wèn)題;另一方面,在系統(tǒng)電源上電時(shí)間超過(guò)第一閾值時(shí),輸出第一信號(hào)控制第一開關(guān)元件閉合,避免了在系統(tǒng)電源上電瞬間,電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入電容同時(shí)充電,造成系統(tǒng)電源在上電瞬間抽載的電流非常大,從而使系統(tǒng)電源在上電瞬間很容易保護(hù)掉、無(wú)法開機(jī)的問(wèn)題。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器,使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中,使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理,從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。