一种人形机器人的控制系统的制作方法
本技术涉及人形机器人,尤其涉及一种人形机器人的控制系统。
背景技术:
1、人形机器人存在诸多关节的动作,因此,需要配备控制系统进行控制。
2、例如,申请号为cn201620010064.4的实用新型专利所提出的一种人形机器人的实时控制系统,其中,包括通过rs232通信模块与上位机进行双向通信的主控制器,其输出端分别与报警模块、驱动模块的输入端相连,驱动模块的输出端与安装在人形机器人各关节处和机器人本体处的电机相连,电机输出轴与减速器相连;安装在机器人各关节处的位置传感器和故障传感器的信号输出端与信号调理模块的输入端相连,信号调理模块的输出端和姿态检测模块的输出端与主控制器的输入端相连,主控制器采用mc9s12dg256芯片。
3、然而,人形机器人的关节较多,单芯片的控制器难以满足多个关节的控制需求,以致于存在功耗高、低实时性以及低算力的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,有必要提供一种人形机器人的控制系统,用以解决人形机器人的关节较多,单芯片的控制器难以满足多个关节的控制需求,以致于存在功耗高、低实时性以及低算力的问题。
2、本实用新型实施例提供一种人形机器人的控制系统,包括大脑模块、小脑模块、上半身驱控模块、下半身驱控模块以及电源模块;所述小脑模块与所述大脑模块连接;所述上半身驱控模块包括用于控制人形机器人的上半身的不同部位的多个第一驱控单元,所述大脑模块和多个所述第一驱动单元逐级串联;所述下半身驱控模块包括用于控制人形机器人的下半身的不同部位的多个第二驱控单元,所述小脑模块和多个所述第二驱动单元逐级串联;所述电源模块与所述大脑模块连接。
3、进一步地,所述上半身驱控模块包括左肩/躯干驱控器、左手驱控器、面部驱控器、右手驱控器以及右肩/躯干驱控器,所述大脑模块、所述左肩/躯干驱控器、所述左手驱控器、所述面部驱控器、所述右手驱控器以及所述右肩/躯干驱控器逐级串联。
4、进一步地,所述大脑模块的eth1接口与所述小脑模块的eth1接口连接,所述大脑模块的eth2接口与所述左肩/躯干驱控器的j4接口连接,所述左肩/躯干驱控器的j5接口与所述左手驱控器的j5接口连接,所述左手驱控器的j6接口与所述面部驱控器的j4接口连接,所述面部驱控器的j20接口与所述右手驱控器的j5接口连接,所述右手驱控器的j6接口与所述右肩/躯干驱控器的j5接口连接。
5、进一步地,所述左肩/躯干驱控器、左手驱控器、右手驱控器以及右肩/躯干驱控器均驱动15个电机并输出20个压传/角传信号,所述面部驱控器驱动37个电机。
6、进一步地,所述下半身驱控模块包括右髋关节驱控器和左髋关节驱控器,所述小脑模块、所述右髋关节驱控器以及所述左髋关节驱控器逐级串联。
7、进一步地,所述小脑模块的eth2接口与所述右髋关节驱控器的j4接口连接,所述右髋关节驱控器的j5接口与所述左髋关节驱控器的j4接口连接。
8、进一步地,所述右髋关节驱控器和左髋关节驱控器均驱动10个电机并输出15个压传/角传信号。
9、进一步地,所述大脑模块和所述小脑模块均包括多核arm处理器。
10、进一步地,所述控制系统还包括音频模块,所述音频模块与所述大脑模块连接。
11、进一步地,所述控制系统还包括rgb相机,所述rgb相机与所述大脑模块连接。
12、与现有技术相比,通过设置的大脑模块和小脑模块分别控制上半身驱控模块和下半身驱控模块,大脑模块和小脑模块协同工作,具有低功耗、动态功耗调节、高算力、小尺寸、低延迟处理能力等优势,同时,相较于传统的can通信,本申请中采用了ethercat通信方式,即所述大脑模块和多个所述第一驱动单元逐级串联,所述小脑模块和多个所述第二驱动单元逐级串联,不管是速率、实时性以及延迟率上均有大幅度的提升,为人形机器人提供高实时性、超低时延、高效带宽利用率、灵活的拓扑结构的通信方式。
1.一种人形机器人的控制系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,所述上半身驱控模块包括左肩/躯干驱控器、左手驱控器、面部驱控器、右手驱控器以及右肩/躯干驱控器,所述大脑模块、所述左肩/躯干驱控器、所述左手驱控器、所述面部驱控器、所述右手驱控器以及所述右肩/躯干驱控器逐级串联。
3.根据权利要求2所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,所述大脑模块的eth1接口与所述小脑模块的eth1接口连接,所述大脑模块的eth2接口与所述左肩/躯干驱控器的j4接口连接,所述左肩/躯干驱控器的j5接口与所述左手驱控器的j5接口连接,所述左手驱控器的j6接口与所述面部驱控器的j4接口连接,所述面部驱控器的j20接口与所述右手驱控器的j5接口连接,所述右手驱控器的j6接口与所述右肩/躯干驱控器的j5接口连接。
4.根据权利要求2所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,所述左肩/躯干驱控器、左手驱控器、右手驱控器以及右肩/躯干驱控器均驱动15个电机并输出20个压传/角传信号,所述面部驱控器驱动37个电机。
5.根据权利要求1所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,所述下半身驱控模块包括右髋关节驱控器和左髋关节驱控器,所述小脑模块、所述右髋关节驱控器以及所述左髋关节驱控器逐级串联。
6.根据权利要求5所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,所述小脑模块的eth2接口与所述右髋关节驱控器的j4接口连接,所述右髋关节驱控器的j5接口与所述左髋关节驱控器的j4接口连接。
7.根据权利要求5所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,所述右髋关节驱控器和左髋关节驱控器均驱动10个电机并输出15个压传/角传信号。
8.根据权利要求1所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,所述大脑模块和所述小脑模块均包括多核arm处理器。
9.根据权利要求1所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,控制系统还包括音频模块,所述音频模块与所述大脑模块连接。
10.根据权利要求1所述的人形机器人的控制系统,其特征在于,控制系统还包括rgb相机,所述rgb相机与所述大脑模块连接。
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