[实用新型]一种具有人机界面和运动控制功能的一体化设备

说明书

本实用新型提供一种具有人机界面和运动控制功能的一体化设备，属于嵌入式设备领域。本实用新型包括相互连接的主嵌入式处理器和从嵌入式处理器，还包括显示模块、通信模块和运动控制接口模块，其中，所述显示模块和通信模块分别与主嵌入式处理器相连，所述运动控制接口模块与从嵌入式处理器相连，还包括与主嵌入式处理器相连的电源模块及操作维护接口。本实用新型的有益效果为：采用双嵌入式处理器架构实现人机界面和运动控制系统和合二为一，使用维护方便。

技术领域

本实用新型涉及一种嵌入式设备，尤其涉及一种具有人机界面和运动控制功能的一体化设备。

背景技术

人机界面(Human Machine Interaction，简称HMI)，又称用户界面或使用者界面，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。

运动控制系统(MC)是自动化的一个分支，它使用通称为伺服机构的一些设备如液压泵，线性执行机或者是电机来控制机器的位置或速度。运动控制系统在机器人和数控机床的领域内的应用要比在专用机器中的应用更复杂，因为后者运动形式更简单，通常被称为通用运动控制(GMC)。

运动控制系统主要分两个方向，一个是运动控制，通常用于机械领域；另一个就是过程控制，通常使用于化工领域。而运动控制指的是一种起源于早期的伺服系统，基于电动机的控制，以实现物体对角位移、转矩、转速等等物理量改变的控制。

工业物联网(Industrial Internet of things，简称IIoT)是指物联网在工业领域的应用，是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态。其本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础，通过工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析，实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。

人机界面提供了与人交互的UI，也可提供与物联网交的数据通道，故人们既可以直接向人机界面发出期望的命令和得到信息，也可以通过工业物联网远程与人机界面交互。

人机界面与运动控制器相连，将人的指令通过预定的逻辑关系，和运动控制器交互；运动控制器再进一步实现：线、平面和空间等运动算法，控制执行单元(如伺服电机)的动作，最后体现在机械部分的实际动作上。

现有产品，需要客户自行对各个部分进行整合，形成完整方案，这带来了以下问题：

1：方案里部件多，即占用了设备空间，又增加了不可靠因素；

2：用户要面对多个厂家和技术，增加了用户的使用成本；

3：系统在调试和维护时，人机界面和运动控制有其不同的操作维护方式(如程序的上下载)，造成了诸多不便；

4：部件多，意味着很可能的成本增加；

5：市面上有相当比例的运动控制系统是工控机+控制卡，给应用和维护带来了诸多不便；

6：随着技术的进步，总线式运动控制原来越多的得到了应用，但是在传统的框架下，其实现成本偏高。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种具有人机界面和运动控制功能的一体化设备。

本实用新型包括相互连接的主嵌入式处理器和从嵌入式处理器，还包括显示模块、通信模块和运动控制接口模块，其中，所述显示模块和通信模块分别与主嵌入式处理器相连，所述运动控制接口模块与从嵌入式处理器相连，还包括与主嵌入式处理器相连的电源模块及操作维护接口。