一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，包括控制器FPGA、无线遥控接收器和手臂执行模块；所述无线遥控接收器嵌入安装在控制器FPGA的底部，且无线遥控接收器的左侧安装有手臂夹紧检测器和手臂升降检测器，所述无线遥控接收器的右侧安装有升降到位信号检测器，所述控制器FPGA上安装有超声波与光电检测器，所述超声波与光电检测器的上方安装有声音传感器，所述控制器FPGA上安装有前进红外线检测器和后退红外线检测器，所述后退红外线检测器在控制器FPGA内部的对应位置处安装有输入模块，所述输入模块上安装有行走计数值。本实用新型专利技术控制力度更强，更灵敏，输入模块实现对机器人系统的重构功能，各种检测器检测更加全面，操控更方便。

An Embedded Reconfigurable Robot Control System Based on FPGA

The utility model discloses FPGA Reconfigurable Embedded robot control system, including FPGA controller, wireless remote control receiver and arm implementation module; the wireless remote control receiver embedded controller installed on the bottom of the FPGA, and the wireless remote control receiver is installed on the left side of the clamping arm and the lifting arm detector detector, the wireless remote control receiver on the right side install the lifting in place signal detector, the controller FPGA is installed on the ultrasonic and photoelectric detector, a voice sensor installed above the ultrasonic and photoelectric detector, the FPGA controller is installed on the forward and backward infrared detector infrared detector, the infrared detector at the corresponding position in the back of the FPGA controller installed input module, the input module is installed on the walking count. The utility model has the advantages that the control force is stronger, the input module is more sensitive, and the input module realizes the reconstruction function of the robot system.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人控制系统领域，具体地说是一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统。
技术介绍
机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成，目前，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态，控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域，工业锅炉控制系统，，工业锅炉控制系统，在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等，进而在机器人的应用领域中，出现了机器人控制系统。机器人是自动控制机器(Robot)的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，传统的机器人控制系统存在不可重构，控制不具备智能，灵活等不足，因此需要一种新型的机器人控制系统。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统所具有的有益效果是；该所述的FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，结构科学合理，安全方便，采用最新的控制器FPGA，与传统的机器人系统不同，控制力度更强，更灵敏，另设输入模块，通过改变行走计数值的设定以及各种检测器的启动与否实现对机器人系统的重构功能，各种检测器检测更加全面，无线遥控接收器可将检测数据传送至控制器FPGA，避免繁乱的电性连接，手臂执行模块控制手臂抓放驱动信号和手臂升降驱动信号，操控更灵敏，方便，采用机器人系统，通过机器人在特定工位上准确、快速完成部件的装配，能使生产线达到较高的自动化程度，机器人可遵照一定的原则相互调整，满足工艺点的节拍要求，采用FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，不仅有极高的实时性，更有极高的可靠性，其含有的条码数据采集系统，使各种产品制造信息具有规范、准确、实时、可追溯的特点，系统采用高档文件服务器和大容量存储设备，快速采集和管理现场的生产数据，产品自动化测试系统：测试最终产品性能指标，将不合格产品转入返修线，满足了人们的需求。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，包括控制器FPGA、无线遥控接收器和手臂执行模块；所述无线遥控接收器嵌入安装在控制器FPGA的底部，且无线遥控接收器的左侧安装有手臂夹紧检测器和手臂升降检测器，所述手臂夹紧检测器和手臂升降检测器均与控制器FPGA通过无线网络连接，所述无线遥控接收器的右侧安装有升降到位信号检测器，所述控制器FPGA上安装有超声波与光电检测器，所述超声波与光电检测器的上方安装有声音传感器，所述控制器FPGA上安装有前进红外线检测器和后退红外线检测器，所述后退红外线检测器在控制器FPGA内部的对应位置处安装有输入模块，所述输入模块上安装有行走计数值，所述行走计数值、前进红外线检测器、后退红外线检测器、声音传感器和超声波与光电检测器均与输入模块电性连接，所述输入模块和控制器FPGA均与主板电源电性连接，所述控制器FPGA和行走电机驱动信号均与无线遥控接收器通过无线网络连接。进一步，所述手臂执行模块上设有手臂抓放驱动信号和手臂升降驱动信号，且手臂抓放驱动信号和手臂升降驱动信号均与手臂执行模块电性连接。进一步，所述行走电机驱动信号与控制器FPGA通过无线网络连接。进一步，所述手臂执行模块与控制器FPGA通过无线网络连接。采用上述技术方案后，本技术和现有技术相比所具有的优点是：本技术所述的FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，结构科学合理，安全方便，采用最新的控制器FPGA，与传统的机器人系统不同，控制力度更强，更灵敏，另设输入模块，通过改变行走计数值的设定以及各种检测器的启动与否实现对机器人系统的重构功能，各种检测器检测更加全面，无线遥控接收器可将检测数据传送至控制器FPGA，避免繁乱的电性连接，手臂执行模块控制手臂抓放驱动信号和手臂升降驱动信号，操控更灵敏，方便，采用机器人系统，通过机器人在特定工位上准确、快速完成部件的装配，能使生产线达到较高的自动化程度，机器人可遵照一定的原则相互调整，满足工艺点的节拍要求，采用FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，不仅有极高的实时性，更有极高的可靠性，其含有的条码数据采集系统，使各种产品制造信息具有规范、准确、实时、可追溯的特点，系统采用高档文件服务器和大容量存储设备，快速采集和管理现场的生产数据，产品自动化测试系统，测试最终产品性能指标，将不合格产品转入返修线，满足了人们的需求。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：图1为本技术的结构图；图2为本技术的原理框图。附图标记中：1-行走计数值；2-前进红外线检测器；3-后退红外线检测器；4-声音传感器；5-超声波与光电检测器；6-输入模块；7-主板电源；8-控制器FPGA；9-升降到位信号检测器；10-无线遥控接收器；11-行走电机驱动信号；12-手臂执行模块；13-手臂抓放驱动信号；14-手臂升降驱动信号；15-手臂夹紧检测器；16-手臂升降检测器。具体实施方式以下所述仅为本技术的较佳实施例，并不因此而限定本技术的保护范围。实施例，如图1-2所示，一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，包括控制器FPGA8、无线遥控接收器10和手臂执行模块12；无线遥控接收器10嵌入安装在控制器FPGA8的底部，且无线遥控接收器10的左侧安装有手臂夹紧检测器15和手臂升降检测器16，手臂夹紧检测器15和手臂升降检测器16均与控制器FPGA8通过无线网络连接，无线遥控接收器10的右侧安装有升降到位信号检测器9，控制器FPGA8上安装有超声波与光电检测器5，超声波与光电检测器5的上方安装有声音传感器4，控制器FPGA8上安装有前进红外线检测器2和后退红外线检测器3，后退红外线检测器3在控制器FPGA8内部的对应位置处安装有输入模块6，输入模块6上安装有行走计数值1，行走计数值1、前进红外线检测器2、后退红外线检测器3、声音传感器4和超声波与光电检测器5均与输入模块6电性连接，输入模块6和控制器FPGA8均与主板电源7电性连接，控制器FPGA8和行走电机驱动信号11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，包括控制器FPGA(8)、无线遥控接收器(10)和手臂执行模块(12)；其特征在于：所述无线遥控接收器(10)嵌入安装在控制器FPGA(8)的底部，且无线遥控接收器(10)的左侧安装有手臂夹紧检测器(15)和手臂升降检测器(16)，所述手臂夹紧检测器(15)和手臂升降检测器(16)均与控制器FPGA(8)通过无线网络连接，所述无线遥控接收器(10)的右侧安装有升降到位信号检测器(9)，所述控制器FPGA(8)上安装有超声波与光电检测器(5)，所述超声波与光电检测器(5)的上方安装有声音传感器(4)，所述控制器FPGA(8)上安装有前进红外线检测器(2)和后退红外线检测器(3)，所述后退红外线检测器(3)在控制器FPGA(8)内部的对应位置处安装有输入模块(6)，所述输入模块(6)上安装有行走计数值(1)，所述行走计数值(1)、前进红外线检测器(2)、后退红外线检测器(3)、声音传感器(4)和超声波与光电检测器(5)均与输入模块(6)电性连接，所述输入模块(6)和控制器FPGA(8)均与主板电源(7)电性连接，所述控制器FPGA(8)和行走电机驱动信号(11)均与无线遥控接收器(10)通过无线网络连接。...

【技术特征摘要】
1.一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统，包括控制器FPGA(8)、无线遥控接收器(10)和手臂执行模块(12)；其特征在于：所述无线遥控接收器(10)嵌入安装在控制器FPGA(8)的底部，且无线遥控接收器(10)的左侧安装有手臂夹紧检测器(15)和手臂升降检测器(16)，所述手臂夹紧检测器(15)和手臂升降检测器(16)均与控制器FPGA(8)通过无线网络连接，所述无线遥控接收器(10)的右侧安装有升降到位信号检测器(9)，所述控制器FPGA(8)上安装有超声波与光电检测器(5)，所述超声波与光电检测器(5)的上方安装有声音传感器(4)，所述控制器FPGA(8)上安装有前进红外线检测器(2)和后退红外线检测器(3)，所述后退红外线检测器(3)在控制器FPGA(8)内部的对应位置处安装有输入模块(6)，所述输入模块(6)上安装有行走计数值(1)，所述行走计数值(1)、前进红外线检测器(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛莉娜，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44