一种软关机控制电路及机械臂装置的制造方法
【专利摘要】一种软关机控制电路及机械臂装置，电路与机械手臂的驱动器连接，包括连接在电源端口和所述驱动器之间的开关模块、与所述电源端口连接的电源按键及控制所述机械手臂运动和复位的控制器，所述控制器的检测端口接所述电源按键，所述控制器的输出端口接所述开关模块；其中，所述控制器检测到所述电源按键断开时，控制所述机械手臂复位后，再控制所述开关模块关断。通过控制器检测电源开关的状态，当判断其为断开状态时，可以控制机械臂复位后再断开电源，避免机械臂受重力影响，关节处力矩较大，机械臂会自由下落，可能会造成机械臂或外部设备损坏，该方案简单可靠，成本低。
【专利说明】
一种软关机控制电路及机械臂装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及软关机控制领域，特别是涉及一种软关机控制电路及机械臂装置。
【背景技术】
[0002]传统机械臂断电后，电机处于失锁状态，机械臂关机可以自由活动。如果机械臂掉电前水平伸出较长，受重力影响，关节处力矩较大，机械臂会自由下落，可能会造成机械臂或外部设备损坏。
[0003]工业解决方案一般是选用带刹车功能的电机，掉电后电机处于锁死状态，不会在重力影响下自由下落。此种方案，带刹车功能的电机，对于低成本桌面级机械臂应用，主要存在电机体积大，成本高等问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的在于提供一种软关机控制电路及机械臂装置，旨在解决传统机械臂的锁死功能成本高，电机体积大的问题。
[0005]本实用新型提供了一种软关机控制电路，与机械手臂的驱动器连接，包括连接在电源端口和所述驱动器之间的开关模块、与所述电源端口连接的电源按键及控制所述机械手臂运动和复位的控制器，所述控制器的检测端口接所述电源按键，所述控制器的输出端口接所述开关模块；
[0006]其中，所述控制器检测到所述电源按键断开时，控制所述机械手臂复位后，再控制所述开关模块关断。
[0007]优选地，还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极接所述电源端口，阴极接所述电源按键的一端。
[0008]优选地，所述电源端口、所述开关模块及所述第一二极管均为多个，每个所述电源端口分别接入电压，并分别通过所述第一二极管接到所述电源按键，还分别通过所述开关模块接所述驱动器。
[0009]优选地，还包括电源转换模块，所述电源转换模块接在所述电源按键和所述控制器的检测端口之间。
[0010]优选地，还包括指示灯，所述指示灯与所述电源转换模块的输入端或输出端连接。
[0011]优选地，还包括第二二极管及限流电阻，所述第二二极管的阳极接所述电源转换模块的输出端，所述第二二极管的阴极接所述开关模块的控制端，且所述第二二极管的阴极通过所述限流电阻接所述控制器的输出端口。
[0012]优选地，所述开关模块包括第一匪OS管，所述第一NMOS管的漏极接所述电源端口，源极接所述机械手臂的驱动器，栅极接所述控制器的输出端口。
[0013]优选地，所述开关模块包括第二匪OS管和第一PMOS管，所述第一PMOS管的源极接所述电源端口，漏极接所述机械手臂的驱动器，栅极接所述第二NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的源极接地，所述第二NMOS管的栅极接控制器的输出端口。
[0014]优选地，所述控制器为单片机芯片或DSP芯片。
[0015]本实用新型还提供了一种机械臂装置，包括多节机械手臂及驱动该机械手臂运动的驱动器，还包括权利要求上述的软关机控制电路。
[0016]上述的软关机控制电路及设有该电路的机械臂装置，通过控制器检测电源开关的状态，当判断其为断开状态时，可以控制机械臂复位后再断开电源，避免机械臂受重力影响，关节处力矩较大，机械臂会自由下落，可能会造成机械臂或外部设备损坏，该方案简单可靠，成本低，避免了使用带刹车功能的电机造成体积大的问题，符合桌面级机械臂的应用需求。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型较佳实施例中软关机控制电路的电路示意图；
[0018]图2为图1所示软关机控制电路中开关模块的第一实施方式电路示意图；
[0019]图3为图1所示软关机控制电路中开关模块的第二实施方式电路示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]请参阅图1，本实用新型较佳实施例中的软关机控制电路可用于机械臂装置，机械臂装置包括多节机械手臂及驱动该机械手臂运动的驱动器100。
[0022]软关机控制电路与机械手臂的驱动器100连接，包括连接在电源端口11和所述驱动器100之间的开关模块12、与所述电源端口 11连接的电源按键13及控制所述机械手臂运动和复位的控制器14，所述控制器14的检测端口 PowerOFF_detect接所述电源按键13，所述控制器14的输出端口 PowerOFF_contrο I接所述开关模块12。
[0023]其中，所述控制器14检测到所述电源按键13断开时，控制驱动器100驱动所述机械手臂复位后，再控制所述开关模块12关断;所述控制器14检测到所述电源按键13接通时，控制所述开关模块12导通，并控制驱动器100驱动所述机械手臂工作。
[0024]本实施例中，电源按键13使用自锁式按键，可使得电路被触发后并自锁在该状态下，不会随意跳变。控制器14为单片机芯片或DSP芯片。
[0025]软关机控制电路还包括第一二极管Dl，所述第一二极管Dl的阳极接所述电源端口11，阴极接所述电源按键13的一端。第一二极管Dl用于将电源端口 11的电压接同到电源按键13上，并通过该电源案件输送到后级电路。由于二极管具有单向导通的特性，可对电源端口 11输入的电源作防干扰保护。
[0026]本实施例中，电源端口11、所述开关模块12及所述第一二极管Dl均为多个，每个所述电源端口 11分别接入电压(电压值可以相同也可以不同)，每个所述电源端口 11并分别通过所述第一二极管Dl接到所述电源按键13，还分别通过所述开关模块12接所述驱动器100。如此，控制器14可以同时控制该多个电源端口 11和驱动器100之间的供电。
[0027]软关机控制电路还包括电源转换模块15，所述电源转换模块15接在所述电源按键13和所述控制器14的检测端口？0￥61"(^?_(16丨601:之间。电源转换模块15用于将电源端口 11输入的电源电压转换成符合控制器14端口要求的电源电压，以及符合能驱动开关模块12通断的电压。本实施例中，电源转换模块15为电压转换芯片。
[0028]软关机控制电路还包括指示灯16，所述指示灯16与所述电源转换模块15的输入端或输出端连接。指示灯16接通在电源按键13的后端，可以用于指示电源案件是否接通。
[0029]软关机控制电路还包括第二二极管D2及限流电阻R1，所述第二二极管D2的阳极接所述电源转换模块15的输出端，所述第二二极管D2的阴极接所述开关模块12的控制端，且所述第二二极管D2的阴极通过所述限流电阻Rl接所述控制器14的输出端口 POWer0FF_control。第二二极管D2用于将电源转换模块15输出的电源电压单向导通到开关模块12，在所述控制器14的输出端口 PowerOFFjontrol的未输出关断信号之前，第二二极管D2输出的电源电压可以使开关模块12保持导通，将电源端口 11的电源接通到机械手臂的驱动器100。
[0030]请参阅图2，在一个实施例中，所述开关模块12包括第一匪OS管Ml，所述第一NMOS管Ml的漏极接所述电源端口 11，源极接所述机械手臂的驱动器100，栅极接所述控制器14的输出端口 PowerOFFjontrol。请参阅图3，在另一个实施例中，所述开关模块12包括第二匪OS管M2和第一PMOS管M3，所述第一PMOS管M3的源极接所述电源端口 11，漏极接所述机械手臂的驱动器100，栅极接所述第二匪OS管M2的漏极，所述第二匪OS管M2的源极接地，所述第二 NMOS管M2的栅极接控制器14的输出端口 PowerOFF_contro I。可见，控制器14的输出端口 PowerOFFjontrol输出的高电平为开关模块12的导通信号，低电平为开关模块12的关断信号。
[0031]请继续参阅图1，下面以举例说明本软关机控制电路的工作原理。
[0032]所述机械臂可能有两路电源输入，12V和5V，一个电源按键13控制两路电源。
[0033]闭合电源按键13时，控制器14的检测端口 PowerOFF_detect和端口 PowerOFF_status变高电平，开关模块12导通，机械臂控制器14上电。
[0034]机械臂控制器14上电后，控制器14的输出端口 PowerOFF_controI输出高电平。机械臂的驱动器100正常工作。
[0035]断开电源按键13时，控制器14的检测端口 PowerOFF_detect变低电平，控制器14的输出端口 PowerOFF_control和端口 PowerOFF_status仍保持高电平，机械臂控制器14仍处于上电状态。
[0036]机械臂控制器14检测到电源按键13断开信号(控制器14的检测端口 POWer0FF_detect变低电平)，机械臂的驱动器100控制机械臂运动到复位状态，复位状态为机械臂收回到力矩最小状态，此状态机械臂水平伸出较小，重力力矩小，不会自由落下。
[0037]其后，控制器14的输出端口 PowerOFF_control输出低电平，端口 PowerOFF_status变低电平，开关模块12断开，机械臂的驱动器100掉电。机械臂实现软关机。
[0038]上述的软关机控制电路及设有该电路的机械臂装置，通过控制器14检测电源开关的状态，当判断其为断开状态时，可以控制机械臂复位后再断开电源，避免机械臂受重力影响，关节处力矩较大，机械臂会自由下落，可能会造成机械臂或外部设备损坏，该方案简单可靠，成本低，避免了使用带刹车功能的电机造成体积大的问题，符合桌面级机械臂的应用需求。
[0039]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种软关机控制电路，与机械手臂的驱动器连接，其特征在于，包括连接在电源端口和所述驱动器之间的开关模块、与所述电源端口连接的电源按键及控制所述机械手臂运动和复位的控制器，所述控制器的检测端口接所述电源按键，所述控制器的输出端口接所述开关t吴块； 其中，所述控制器检测到所述电源按键断开时，控制所述机械手臂复位后，再控制所述开关t吴块关断。2.如权利要求1所述的软关机控制电路，其特征在于，还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极接所述电源端口，阴极接所述电源按键的一端。3.如权利要求2所述的软关机控制电路，其特征在于，所述电源端口、所述开关模块及所述第一二极管均为多个，每个所述电源端口分别接入电压，并分别通过所述第一二极管接到所述电源按键，还分别通过所述开关模块接所述驱动器。4.如权利要求1所述的软关机控制电路，其特征在于，还包括电源转换模块，所述电源转换模块接在所述电源按键和所述控制器的检测端口之间。5.如权利要求4所述的软关机控制电路，其特征在于，还包括指示灯，所述指示灯与所述电源转换模块的输入端或输出端连接。6.如权利要求4或5所述的软关机控制电路，其特征在于，还包括第二二极管及限流电阻，所述第二二极管的阳极接所述电源转换模块的输出端，所述第二二极管的阴极接所述开关模块的控制端，且所述第二二极管的阴极通过所述限流电阻接所述控制器的输出端□ O7.如权利要求1或3所述的软关机控制电路，其特征在于，所述开关模块包括第一匪OS管，所述第一NMOS管的漏极接所述电源端口，源极接所述机械手臂的驱动器，栅极接所述控制器的输出端口。8.如权利要求1或3所述的软关机控制电路，其特征在于，所述开关模块包括第二匪OS管和第一PMOS管，所述第一PMOS管的源极接所述电源端口，漏极接所述机械手臂的驱动器，栅极接所述第二匪OS管的漏极，所述第二 NMOS管的源极接地，所述第二 NMOS管的栅极接控制器的输出端口。9.如权利要求1所述的软关机控制电路，其特征在于，所述控制器为单片机芯片或DSP芯片。10.—种机械臂装置，包括多节机械手臂及驱动该机械手臂运动的驱动器，其特征在于，还包括权利要求1至9任一项所述的软关机控制电路。
【文档编号】G05B19/042GK205644180SQ201620465467
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】刘培超
【申请人】深圳市越疆科技有限公司