本实用新型属于机器人设备领域，尤其涉及一种轮式机器人运动控制器
背景技术：
运动控制器通常是指在复杂条件下，将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或离的控制。运动控制器是机器人本体运行的核心部件，负责机器人外部环境数据的采集、运动算法的处理、系统状态的反馈。
现有技术中，运动控制器的核心部件是单片机，当控制任务复杂时，可能会造成运动控制器的资源配置信息和单片机引脚不够用，以及响应速度变慢，导致运动控制器的效率低下，且一般无法对系统功能进行升级改造。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种轮式机器人运动控制器，能够扩展外围接口，易于升级维护，解决了现有运动控制器的核心部件是单片机，当控制任务复杂时，可能会造成运动控制器的资源配置信息和单片机引脚不够用，以及响应速度变慢，导致运动控制器的效率低下的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
一种轮式机器人运动控制器，该运动控制器包括电源管理模块和运动控制模块；
所述电源管理模块和运动控制模块通过串口进行通讯连接；
所述电源管理模块负责给运动控制器和所接外围设备供电，并进行电源管理；
所述运动控制模块负责接收外围设备信号或者处理运动算法或者执行运动指令。
进一步：所述电源管理模块内设置有第一mcu、电源转换模块、第一输入输出模块、电压监测模块、电流监测模块以及继电器；
所述第一mcu、电源转换模块、第一输入输出模块、电压监测模块、电流监测模块以及继电器依次电连接。
进一步：所述第一mcu为arm处理器，所述第一mcu用于处理电流、电压信息、控制外设供电以及与外设、运动控制模块通信。
进一步：所述电源转换模块将供给运动控制器的电源转换为运动控制器和外设所需的多种电压电源；
所述电压电源包括24v或者12v或者5v、或者3.3v或者1.8v，用来给运动控制器运行和运动控制器所连接外设提供电力。
进一步：所述第一输入输出模块用于采集和输出信号，所述第一输入输出模块通过高速电耦合器或者普通耦合器与外设进行隔离，增强运动控制器的抗干扰能力。
进一步：所述电压监测模块能够检测运动控制器内设置有多路电源电压值。
进一步：所述运动控制模块内设置有第二mcu、第二输入输出模块、存储器、运动控制电路以及数据接口电路；
所述第二mcu、第二输入输出模块、存储器、运动控制电路以及数据接口电路依次电连接。
进一步：所述运动控制模块内至少扩展有一动态存储器和一非易失性存储器。
进一步：所述运动控制模块内设置有rs232接口、rs485接口、can总线接口、以太网接口；
所述该轮式机器人运动控制器可支持多种导航方式。
进一步：所述运动控制模块内还集成有八端口百兆以太网集成交换机，用来扩展以太网接口；
所述该运动控制模块至少支持四轮驱动，并可配置机器人驱动轮数量并支持驱动器的多种驱动方式。
与现有技术相比该运动控制器采用模块化设计，将设备供电控制和通讯进行分离，便于设备管理和设备维护，稳定性好。运动控制器内留有多种控制接口，便于系统扩展，便于系统功能的升级改造。
附图说明
图1为本实用新型轮式机器人控制系统框图。
其中：1、电源管理模块；11、第一输入输出模块；12、继电器；13、第一mcu；14、电源转换模块；15、电压监测模块；16、电流监测模块；2、运动控制模块；21、第二输入输出模块；22、存储器；23、运动控制电路；24、数据接口电路；25、第二mcu。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
如图1所示，一种轮式机器人运动控制器，由两块电路板组成，包括电源管理模块1和运动控制模块2。电源管理模块1负责给运动控制器和所接外围设备供电，并进行电源管理。
运动控制模块2负责接收外围设备信号、处理运动算法、执行运动指令。
电源管理模块1和运动控制模块2通过串口进行通讯连接。
电源管理模块1内设置有第一mcu13、电源转换模块14、第一输入输出模块11、电压监测模块15、电流监测模块16以及继电器12。
第一mcu13、电源转换模块14、第一输入输出模块11、电压监测模块15、电流监测模块16以及继电器12依次电连接。
第一mcu13优选arm处理器，第一mcu13用于处理电流、电压信息、控制外设供电以及与外设、运动控制模块2通信。
电源转换模块14将供给运动控制器的电源转换为运动控制器和外设所需的多种电压电源。
电压电源包括24v或者12v或者5v、或者3.3v或者1.8v，用来给运动控制器运行和运动控制器所连接外设提供电力。
第一输入输出模块11用于采集和输出信号，第一输入输出模块11通过高速电耦合器或者普通耦合器与外设进行隔离，增强运动控制器的抗干扰能力。
电压监测模块15能够检测运动控制器内设置有多路电源电压值，在电源过压/欠压时，切断电源转换模块14使能信号，使电源转换模块14停止工作，保护运动控制器和外设不被损坏。
继电器12可控制各路外设供电电源接通或关断。
优选的，电源管理模块1内电流监测模块16可监测每路继电器12控制电源的电流，在所接外设出现过流等异常时，切断继电器12，以保护外设。
运动控制模块2内设置有第二mcu25、第二输入输出模块21、存储器22、运动控制电路23以及数据接口电路24。
第二mcu25、第二输入输出模块21、存储器22、运动控制电路23以及数据接口电路24依次电连接。
第二mcu25是指arm系列处理器，用于处理各外设采集的机器人环境参数，并进行处理，控制轮式机器人行进。
运动控制模块2内至少扩展有一动态存储器22和一非易失性存储器22，用于数据存储和交换,包括flah存储器22(flashmemory，闪存)、sdram(synchronousdynamicrandom-accessmemory，同步动态随机存储器22)，eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory，带电可擦可编程只读存储器22)。
数据接口电路24，用于与外设进行通讯，包括rs232接口、rs485接口、can总线接口、以太网接口。这些接口可采集机器人所接外设参数，如避障传感器、导航传感器等，mcu通过can总线接口与电机驱动器通讯，控制电机转动，以此来带动轮式机器人运转。
并可配置机器人驱动轮数量；并支持驱动器的多种驱动方式，如io、pwm、can控制等。该轮式机器人运动控制器可支持多种导航方式，如：磁导航方式、二维/三维激光导航方式、rtk(实时动态)载波相位差分技术导航方式。
运动控制模块2内还集成有八端口百兆以太网集成交换机，用来扩展以太网接口。
第二输入输出模块21用于采集或输出信号，设置多路输入输出模块通过高速光电耦合器或普通光电耦合器与外设进行隔离，增强运动控制器的抗干扰能力。
工作原理：运动控制器采用模块化设计，将设备供电控制和通讯进行分离，便于设备管理和设备维护，稳定性好。运动控制器内留有多种控制接口，便于系统扩展，便于系统功能的升级改造。
需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
1.一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，该运动控制器包括电源管理模块(1)和运动控制模块(2)；
所述电源管理模块(1)和运动控制模块(2)通过串口进行通讯连接；
所述电源管理模块(1)负责给运动控制器和所接外围设备供电，并进行电源管理；
所述运动控制模块(2)负责接收外围设备信号或者处理运动算法或者执行运动指令。
2.根据权利要求1所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述电源管理模块(1)内设置有第一mcu(13)、电源转换模块(14)、第一输入输出模块(11)、电压监测模块(15)、电流监测模块(16)以及继电器(12)；
所述第一mcu(13)、电源转换模块(14)、第一输入输出模块(11)、电压监测模块(15)、电流监测模块(16)以及继电器(12)依次电连接。
3.根据权利要求2所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述第一mcu(13)为arm处理器，所述第一mcu(13)用于处理电流、电压信息、控制外设供电以及与外设、运动控制模块(2)通信。
4.根据权利要求2所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述电源转换模块(14)将供给运动控制器的电源转换为运动控制器和外设所需的多种电压电源；
所述电压电源包括24v或者12v或者5v、或者3.3v或者1.8v，用来给运动控制器运行和运动控制器所连接外设提供电力。
5.根据权利要求2所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述第一输入输出模块(11)用于采集和输出信号，所述第一输入输出模块(11)通过高速电耦合器或者普通耦合器与外设进行隔离，增强运动控制器的抗干扰能力。
6.根据权利要求2所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述电压监测模块(15)能够检测运动控制器内设置有多路电源电压值。
7.根据权利要求1所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述运动控制模块(2)内设置有第二mcu(25)、第二输入输出模块(21)、存储器(22)、运动控制电路(23)以及数据接口电路(24)；
所述第二mcu(25)、第二输入输出模块(21)、存储器(22)、运动控制电路(23)以及数据接口电路(24)依次电连接。
8.根据权利要求1所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述运动控制模块(2)内至少扩展有一动态存储器(22)和一非易失性存储器(22)。
9.根据权利要求1所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述运动控制模块(2)内设置有rs232接口、rs485接口、can总线接口、以太网接口；
所述该轮式机器人运动控制器可支持多种导航方式。
10.根据权利要求1所述的一种轮式机器人运动控制器，其特征在于，所述运动控制模块(2)内还集成有八端口百兆以太网集成交换机，用来扩展以太网接口；
所述该运动控制模块(2)至少支持四轮驱动，并可配置机器人驱动轮数量，并支持驱动器的多种驱动方式。
技术总结