一種水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及自動控制【技術領域】，尤其是一種具有多探頭的水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)。它包括主控器和安裝于機械手上的三探頭陣列組，主控器包括用于接收上位機命令和回波中斷信號并下發(fā)控制指令的控制電路、用于接收控制指令并進行指令輸出的發(fā)射電路和用于將回波信號進行放大并產(chǎn)生控制電路可識別的脈沖中斷信號的接收電路，發(fā)射電路和接收電路連接在控制電路和三探頭陣列組之間，接收電路和控制電路之間還連接有噪音濾除電路。本實用新型利用設置的噪音濾除電路消除信號傳遞過程中的噪音干擾，并利用接收電路對回波信號進行放大，以提高信號傳遞的精確度，具有很強的實用性。
【專利說明】 一種水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動控制【技術領域】，尤其是一種具有多探頭的水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]水下作業(yè)機械手，實質上是一種特種機器人，其用以代替人類去完成一些水下作業(yè)任務，尤其是在深海探測領域被廣泛應用，由于工作環(huán)境極為惡劣，因此，對機械手的控制系統(tǒng)具有較高的要求，以保證機械手安全、準確的工作。
[0003]目前，行業(yè)內(nèi)采用的水下作業(yè)機械手探頭的控制電路，尤其是具有多探頭的機械手，其結構均較為復雜，而且由于涉及到智能化控制軟件，造成整個控制部分成本十分高昂，同時，傳統(tǒng)的水下作業(yè)機械手的探頭接收到的信號十分微弱，而噪音信號又較強，嚴重影響了信號傳遞的精確度，進而出現(xiàn)機械手控制效果差的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種電路結構簡單、除噪效果明顯、信號傳遞精度高的水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)，它包括主控器和安裝于機械手上的三探頭陣列組，所述主控器包括用于接收上位機命令和回波中斷信號并下發(fā)控制指令的控制電路、用于接收控制指令并進行指令輸出的發(fā)射電路和用于將回波信號進行放大并產(chǎn)生控制電路可識別的脈沖中斷信號的接收電路，所述發(fā)射電路和接收電路連接在控制電路和三探頭陣列組之間；所述接收電路和控制電路之間還連接有噪音濾除電路。
[0007]優(yōu)選地，所述控制電路包括一 MSP430型16位混合信號處理器。
[0008]優(yōu)選地，所述發(fā)射電路包括第一三極管、第二三極管、第一場效應管、第一線圈和換能器電路；
[0009]第一三極管的發(fā)射極和第二三極管的發(fā)射極共同連接第一場效應管的柵極，所述第一場效應管的漏極連接第一線圈的初級，所述第一線圈的次級連接換能器電路；
[0010]所述第一三極管的基極和第二三極管的基極共同連接有振蕩電路，所述振蕩電路連接控制電路，所述換能器電路連接三探頭陣列組。
[0011]優(yōu)選地，所述接收電路包括信號處理芯片、第三三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容和第一電感；
[0012]所述第一電阻并聯(lián)在第三三極管的基極和集電極之間，所述第二電阻與第三電阻串聯(lián)在第三三極管的基極和發(fā)射極之間，所述第三三極管的發(fā)射極通過第一電容連接在信號處理芯片的AMTIF腳上，所述第二電容、第四電阻和第一電感均并聯(lián)在信號處理芯片的LMD腳和LEDDO腳上。
[0013]優(yōu)選地，所述噪音濾除電路包括依次連接的幅值濾波電路和余震濾波電路，所述幅值濾波電路連接接收電路的輸出端，所述余震濾波電路連接控制電路。
[0014]由于采用了上述方案，本實用新型利用設置的噪音濾除電路消除信號傳遞過程中的噪音干擾，并利用接收電路對回波信號進行放大，以提高信號傳遞的精確度，具有很強的實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例的控制原理圖；
[0016]圖2是本實用新型實施例的發(fā)射電路的結構圖；
[0017]圖3是本實用新型實施例的接收電路的結構圖；
[0018]圖4是本實用新型實施例的噪音濾除電路的結構圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0020]如圖1所示，本實施例的水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)，它包括主控器和安裝于機械手上的三探頭陣列組I;其中，主控器包括用于接收上位機命令和回波中斷信號并下發(fā)控制指令的控制電路2、用于接收控制指令并進行指令輸出的發(fā)射電路3和用于將回波信號進行放大并產(chǎn)生控制電路2可識別的脈沖中斷信號的接收電路4，發(fā)射電路3和接收電路4連接在控制電路2和三探頭陣列組I之間；控制電路2由MSP430型16位混合信號處理器構成，以接收上位機命令、控制發(fā)射電路2的發(fā)射命令和發(fā)射時間、接收回波中斷信號以及進行數(shù)據(jù)處理向上位機返回探測距離值和方位值等；由于三探頭陣列組I接收到的信號十分微弱，而噪音信號又較強，為了提高測量精度，在接收電路4和控制電路2之間還連接有噪音濾除電路。
[0021]如圖2所不,本實施例的發(fā)射電路2包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第一場效應管Q4、第一線圈Tl和換能器電路；其中，第一三極管Ql的發(fā)射極和第二三極管Q2的發(fā)射極共同連接第一場效應管Q4的柵極，第一場效應管Q4的漏極連接第一線圈Tl的初級，第一線圈Tl的次級連接換能器電路；同時，第一三極管Ql的基極和第二三極管Q2的基極共同連接有振蕩電路5，以通過振蕩電路5連接控制電路2，而換能器電路則連接三探頭陣列組I。由此，當控制電路2下發(fā)控制指令后，由震蕩電路5產(chǎn)生500KHZ的方波信號，信號經(jīng)過放大后被加到第一場效應管Q4的柵極，以提高相應速度。
[0022]如圖3所示，本實施例的接收電路4包括信號處理芯片U7、第三三極管Q3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R4、第四電阻R4、第一電容Cl、第二電容C2和第一電感LI ;其中，第一電阻Rl并聯(lián)在第三三極管Q3的基極和集電極之間，第二電阻R2與第三電阻R3串聯(lián)在第三三極管Q3的基極和發(fā)射極之間，第三三極管Q3的發(fā)射極通過第一電容Cl連接在信號處理芯片U7的AMTIF腳上，第二電容C2、第四電阻R4和第一電感LI均并聯(lián)在信號處理芯片U7的LMD腳和LEDDO腳上。接收電路4對回波信號進行放大后使工作頻率的信號進一步放大并使其他頻率的信號進行衰減，然后將信號傳送到噪音濾除電路。
[0023]噪音濾除電路6包括依次連接的幅值濾波電路6和余震濾波電路7，幅值濾波電路6連接接收電路4的輸出端，余震濾波電路7連接控制電路2，如圖4所示，利用噪音濾除電路對噪音信號進行兩次濾除，即:第一次為幅值濾波電路6，通過調(diào)節(jié)比較器U8A的閾值，可以將微弱的噪音信號進行完全濾除；第二次是余震濾波電路7，通過控制電路2中的處理器輸出的關門信號控制比較器U8B反相端的高電平持續(xù)時間，從而消除余震信號產(chǎn)生的中斷，從而最終將中斷信號傳送至控制電路2中的處理器內(nèi)，以進行信號的最終處理，得出探測時間并計算距離。
[0024]另外，控制電路2還連接有一用于顯示探測時間和探測距離的方位顯示器8。
[0025]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)，它包括主控器和安裝于機械手上的三探頭陣列組，其特征在于:所述主控器包括用于接收上位機命令和回波中斷信號并下發(fā)控制指令的控制電路、用于接收控制指令并進行指令輸出的發(fā)射電路和用于將回波信號進行放大并產(chǎn)生控制電路可識別的脈沖中斷信號的接收電路，所述發(fā)射電路和接收電路連接在控制電路和三探頭陣列組之間；所述接收電路和控制電路之間還連接有噪音濾除電路。
2.如權利要求1所述的一種水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制電路包括一 MSP430型16位混合信號處理器。
3.如權利要求2所述的一種水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射電路包括第一三極管、第二三極管、第一場效應管、第一線圈和換能器電路； 第一三極管的發(fā)射極和第二三極管的發(fā)射極共同連接第一場效應管的柵極，所述第一場效應管的漏極連接第一線圈的初級，所述第一線圈的次級連接換能器電路； 所述第一三極管的基極和第二三極管的基極共同連接有振蕩電路，所述振蕩電路連接控制電路，所述換能器電路連接三探頭陣列組。
4.如權利要求2所述的一種水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述接收電路包括信號處理芯片、第三三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容和第一電感； 所述第一電阻并聯(lián)在第三三極管的基極和集電極之間，所述第二電阻與第三電阻串聯(lián)在第三三極管的基極和發(fā)射極之間，所述第三三極管的發(fā)射極通過第一電容連接在信號處理芯片的AMTIF腳上，所述第二電容、第四電阻和第一電感均并聯(lián)在信號處理芯片的LMD腳和LEDDO腳上。
5.如權利要求1-4中任一項所述的一種水下作業(yè)機械手探頭的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述噪音濾除電路包括依次連接的幅值濾波電路和余震濾波電路，所述幅值濾波電路連接接收電路的輸出端，所述余震濾波電路連接控制電路。
【文檔編號】B25J9/18GK203792346SQ201420084848
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2014年2月26日
【發(fā)明者】郭振 申請人:郭振