一種基于光通信的機器人系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光通信的機器人系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光通訊技術(shù)是利用熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號來傳輸信息的。將高速因特網(wǎng)的電線裝置連接在照明裝置上，插入電源插頭即可使用。利用這種技術(shù)做成的系統(tǒng)能夠覆蓋室內(nèi)燈光達到的范圍，電腦不需要電纜連接，因而具有廣泛的開發(fā)前景。
[0003]而機器人(Robot)是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作。
[0004]機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機械等組成。其中，控制系統(tǒng)主機常用于負責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運動學(xué)和動力學(xué)計算，并向下級微機發(fā)送指令信息。
[0005]由于串行通信所用的傳輸線少，傳輸距離長，有利于實時控制和管理，所以現(xiàn)有的控制系統(tǒng)主機與下位機器人一般通過串行總線進行通信。但是，串行總線通信，仍然存在一定不足之處:
[0006]1、數(shù)據(jù)傳送效率低:傳送一個字節(jié)，并行通信只需要IT的時間，而串行通信至少需要8T的時間；
[0007]2、串行總線通信仍然需要一條數(shù)據(jù)線，當(dāng)下位機器人較多時，接線方式十分復(fù)雜，不利于管理。
[0008]有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進和提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種基于光通信的機器人系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的機器人通信系統(tǒng)采用串行總線所帶來的傳輸效率低、接線不方便管理等問題。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種基于光通信的機器人系統(tǒng)，包括總控制單元和若干個機器人；其中，還包括第一光通信模塊和第二光通信模塊；所述第一光通信模塊連接總控制單元，所述第二光通信模塊連接機器人，所述第一光通信模塊和第二光通信模塊之間通過光進行信號傳輸；
[0012]其中，所述第一光通信模塊接收總控制單元發(fā)出的第一電信號，并將其轉(zhuǎn)化為第一光信號發(fā)送給第二光通信模塊；所述第二光通信模塊解調(diào)第一光信號為相應(yīng)的電信號后，將其發(fā)送給機器人，再將機器人反饋的第二電信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的第二光信號發(fā)送給第一光通信模塊；第一光通信模塊根據(jù)接收的第二光信號轉(zhuǎn)化為電信號，發(fā)送給總控制單元。
[0013]所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)，其中，所述第一光通信模塊與總控制單元通過RS232端口連接。
[0014]所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)，其中，所述第二光通信模塊與機器人通過RS232端口連接。
[0015]所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)，其中，所述第二光通信模塊與機器人的連接線包括:兩條數(shù)據(jù)接收線、一條數(shù)據(jù)發(fā)送線、電源線和警報輸出線。
[0016]所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)，其中，所述第一光通信模塊和第二光通信模塊之間通過光進行信號傳輸具體為通過白光LED進行信號傳輸。
[0017]一種所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其中，包括以下步驟:
[0018]A.所述第一光通信模塊接收總控制單元發(fā)出的第一電信號，并將其轉(zhuǎn)化為第一光信號發(fā)送給第二光通信模塊；
[0019]B.所述第二光通信模塊解調(diào)第一光信號為相應(yīng)的電信號后,將其發(fā)送給機器人，再將機器人反饋的第二電信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的第二光信號發(fā)送給第一光通信模塊；
[0020]C.所述第一光通信模塊根據(jù)接收的第二光信號轉(zhuǎn)化為電信號，發(fā)送給總控制單
J Li ο
[0021]所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其中，所述第一光通信模塊與總控制單元通過RS232端口連接。
[0022]所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其中，所述第二光通信模塊與機器人通過RS232端口連接。
[0023]所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其中，所述第一光通信模塊和第二光通信模塊之間通過光進行信號傳輸具體為通過白光LED進行信號傳輸。
[0024]所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其中，所述第二光通信模塊與機器人的連接線包括:兩條數(shù)據(jù)接收線、一條數(shù)據(jù)發(fā)送線、電源線和警報輸出線。
[0025]本發(fā)明提供的一種基于光通信的機器人系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，通過使用光通信來進行總控制單元和機器人之間的信號傳輸，不但節(jié)省了電纜材料使用的成本，還節(jié)省了維護的費用，提高了設(shè)備使用的可靠性。尤其是在機器人使用數(shù)量很多的條件下，每臺機器人與總控的通訊都采用光的形式，減少了現(xiàn)場布線的數(shù)量，現(xiàn)場變得簡潔，便于維護。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的基于光通信的機器人系統(tǒng)的具體實施例的示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的基于光通信的機器人系統(tǒng)的具體實施例中機器人與第二光通信模塊的接線示意圖。
[0028]圖3為本發(fā)明的基于光通信的機器人系統(tǒng)的實現(xiàn)方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030]請參閱圖1，其為本發(fā)明的基于光通信的機器人系統(tǒng)的具體實施例的示意圖。如圖所示，所述基于光通信的機器人系統(tǒng)，包括總控制單元和若干個機器人(機器人I到機器人N);還包括第一光通信模塊和第二光通信模塊；所述第一光通信模塊連接總控制單元，所述第二光通信模塊連接機器人，所述第一光通信模塊和第二光通信模塊之間通過光進行信號傳輸。
[0031 ] 其中，第一、第二光通信模塊用于實現(xiàn)光信號和電信號的轉(zhuǎn)化。所述第一光通信模塊接收總控制單元發(fā)出的第一電信號，并將其轉(zhuǎn)化為第一光信號發(fā)送給第二光通信模塊；所述第二光通信模塊解調(diào)第一光信號為相應(yīng)的電信號后，將其發(fā)送給機器人，再將機器人反饋的第二電信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的第二光信號發(fā)送給第一光通信模塊；第一光通信模塊根據(jù)接收的第二光信號轉(zhuǎn)化為電信號，發(fā)送給總控制單元。
[0032]下面通過一具體的實施例來說明上述機器人系統(tǒng)是如何實現(xiàn)光通信的。
[0033]當(dāng)總控制單元根據(jù)用戶輸入的控制指令發(fā)出相應(yīng)的控制信號時，其將控制信號(此時為電信號)傳輸至所與所述總控制單元相連的第一光通信模塊處，第一光通信模塊接收總控制單元發(fā)出的控制信號，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的光信號，并傳輸至第二光通信模塊(在本系統(tǒng)中，每一機器人上均連接一第二光通信模塊)。第二光通信模塊將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號，傳輸給與其連接的機器人，此時，相當(dāng)于機器人接收到總控制單元發(fā)送的控制指令，根據(jù)所述控制指令，機器人完成相應(yīng)的動作。
[0034]當(dāng)機器人需要反饋相應(yīng)的信號時(比如機器人傳感器采集到的信號)，機器人將所述電信號發(fā)送至第二光通信模塊，第二光通信模塊將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的光信號，發(fā)送給第一光通信模塊，第一光通信模塊再將其進行光電轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號發(fā)送至總控制單元。
[0035]進一步地，如圖1所示，在本實施例中，所述的基于光通信的機器人系統(tǒng)中，所述第一光通信模塊與總控制單元通過RS232端口連接。RS-232是PC機與通信工業(yè)中應(yīng)用