[发明专利]一种基于CAN总线的智能舵机驱动器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的智能舵机驱动器及其控制方法

背景技术

在工程机械、农业机械、遥控设备上，舵机通常用来作为执行器来执行预定的动作，而执行这类动作则需要舵机驱动器进行驱动。

常规的驱动器只有舵机驱动功能，位置反馈等信息都是反馈到上位机或主控制器上的，加重了上位机或主控制器运算工作量；每个驱动器都只能依靠上位机或主控制器进行直接控制，不能与相邻的驱动器进行信息交互，无法实现CAN总线的网络控制；常规驱动器不具备对电压、电流、温度的采样，上位机或主控制器无法了解到驱动器的工作状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于CAN总线的智能舵机驱动器及其控制方法，从而提升设备的执行的精度、效率，并且提供基于CAN总线组网方案。

一种基于CAN总线的智能舵机驱动器，包括CAN收发器、控制器、驱动器、采样模块及传感器模块，所述采样模块、传感器模块及CAN收发器均与控制器相连，所述采样模块的输入端与驱动器相连采集驱动器的电流、电压及温度，所述采样模块的输出端与控制器的输入端相连，所述传感器模块用于采集舵机中的角度与位置，所述控制器通过CAN收发器与上位机相连，所述控制器的控制端与驱动器的输入端相连，通过驱动器驱动舵机工作。

所述传感器模块包括角度传感器与位置传感器。

所述采样模块包括温度采样芯片、电压采样芯片及电流采样芯片。

一种基于CAN总线的智能舵机驱动器的控制方法，在设有多个舵机的设备上，采用所述的基于CAN总线的智能舵机驱动器，每个舵机分别与一个智能舵机驱动器相连，上位机依据实时采集的每个舵机的工作状态，发送控制指令经控制器输送至智能舵机驱动器，依据力的平衡原理，智能舵机驱动器驱动舵机的工作状态，使得安装有多个舵机的设备保持在平衡状态；同时，控制器通过CAN收发器上传智能驱动器的工作状态数据；

所述舵机的工作状态数据包括舵机的角度与位置。

所述智能驱动器的工作状态数据包括驱动器的输出电流、输出电压及温度。

当上位机无法发出控制指令时，控制器利用CAN收发器从CAN总线获取的其他控制器控制的舵机状态，发出控制指令调整本舵机进行复位，使舵机进入到之前由操作人员设定的稳定的状态确保设备与人员的安全；

当上位机获得某个舵机的故障信号时，智能舵机驱动器多次尝试也无法对其状态进行改变的时候，上位机根据每个舵机的传感器模块采集的数据调整其他非故障舵机系统的状态，通过智能驱动器驱动舵机，依据力的平衡原理，使设备进入到稳定状态，确保设备的稳定与安全。

有益效果

本发明提供了一种基于CAN总线的智能舵机驱动器及其控制方法，包括CAN收发器、控制器、驱动器、采样模块及传感器模块，所述采样模块、传感器模块及CAN收发器均与控制器相连，所述采样模块的输入端与驱动器相连，所述采样模块的输出端与控制器的输入端相连，所述传感器模块与舵机相连，所述控制器通过CAN收发器与上位机相连，所述控制器的控制端与驱动器的输入端相连，通过驱动器驱动舵机工作；该智能舵机驱动器通过采样模块实时采集驱动器本身的工作状态，上传至上位机，使得上位机能对驱动器进行实时监控；利用该装置中的控制器对舵机的状态数据和驱动器的状态数据进行处理，减轻了上位机的负担，提高了上位机的稳定性；通过每一个智能舵机驱动器都通过CAN总线进行连接，并且在总线上连接上位机，所有智能舵机驱动器在总线上获取上位机或主控制器的控制指令，但是当上位机或主控制器出现故障时，无法正常下发控制数据的时候，根据力的平衡原理，按照CAN总线上其他舵机的状态信息，来调整本智能舵机驱动器的状态，并且实时将本智能舵机的状态信息放置在总线上，以实现连动，实现了设备在未知情况下自主判断实现安全稳定的工作。

附图说明

图1为本发明所述的基于CAN总线的智能舵机驱动器的结构示意图；

图2为多个智能舵机驱动器的连接示意图；

图3为多个智能舵机驱动器的控制过程流程图；

图4为实施例中前进舵机发生故障时直升飞机机体舵机力作用示意图；

图5为实施例中上位机调整后直升飞机机体舵机力作用示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。