本申請(qǐng)涉及機(jī)器人通信領(lǐng)域，尤其是一種機(jī)器人內(nèi)部通信系統(tǒng)及機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，還是需要電機(jī)來(lái)進(jìn)行自由度的調(diào)節(jié)，然而如何控制就涉及到機(jī)器人的內(nèi)部通信，機(jī)器人內(nèi)部具有傳感器、關(guān)節(jié)、控制器和驅(qū)動(dòng)器等，其內(nèi)部通信包括傳感器的反饋信息、關(guān)節(jié)之間通信、關(guān)節(jié)與“小腦”之間通信、“小腦”與“大腦”之間通信等，上述各種通信都需要用到通信線，且上述各種通信方式中所涉及的通信線各有不同，造成機(jī)器人內(nèi)部大量的走線，降低了機(jī)器人內(nèi)部通信速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N機(jī)器人內(nèi)部通信系統(tǒng)及機(jī)器人，解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人內(nèi)部走線多、影響內(nèi)部通信速度的問(wèn)題。

根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N機(jī)器人內(nèi)部通信系統(tǒng)，包括直流電源以及與直流電源相連的電力線，還包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人動(dòng)作的若干驅(qū)動(dòng)模塊以及用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊運(yùn)作的若干控制模塊；還包括分別串接在所述驅(qū)動(dòng)模塊與電力線之間以及串接在所述控制模塊與電力線之間的若干通信裝置，所述通信裝置包括耦合模塊、接收模塊、功放模塊、整形濾波模塊和PL3105擴(kuò)頻芯片；所述耦合模塊包括接入端和輸出端；所述電力線、接入端、接收模塊和PL3105擴(kuò)頻芯片順次相連；所述PL3105擴(kuò)頻芯片、功放模塊、整形濾波模塊和電力線順次相連；所述PL3105擴(kuò)頻芯片還用于連接驅(qū)動(dòng)模塊或控制模塊。

優(yōu)選的，所述直流電源為線性穩(wěn)壓直流電源。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器。

優(yōu)選的，所述控制模塊包括機(jī)器人主控制器和從控制器。

優(yōu)選的，所述PL3105擴(kuò)頻芯片使用DCSK對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)。

優(yōu)選的，所述電力線中還串接有RC濾波電路，所述RC濾波電路和直流電源之間還串接有濾波電感。

優(yōu)選的，所述通信裝置與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模塊或控制模塊集成于同一電路板，或者所述通信裝置與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模塊或控制模塊分別集成到不同電路板。

根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N機(jī)器人，包括上述的機(jī)器人內(nèi)部通信系統(tǒng)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)包括直流電源以及與直流電源相連的電力線，還包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人動(dòng)作的若干驅(qū)動(dòng)模塊以及用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊運(yùn)作的若干控制模塊；還包括分別串接在所述驅(qū)動(dòng)模塊與電力線之間以及串接在所述控制模塊與電力線之間的若干通信裝置，所述通信裝置包括耦合模塊、接收模塊、功放模塊、整形濾波模塊和PL3105擴(kuò)頻芯片；所述耦合模塊包括接入端和輸出端；所述電力線、接入端、接收模塊和PL3105擴(kuò)頻芯片順次相連；所述PL3105擴(kuò)頻芯片、功放模塊、整形濾波模塊和電力線順次相連；所述PL3105擴(kuò)頻芯片還用于連接驅(qū)動(dòng)模塊或控制模塊。因此，驅(qū)動(dòng)模塊或控制模塊的信號(hào)經(jīng)過(guò)PL3105擴(kuò)頻芯片進(jìn)行載波處理，再通過(guò)功放模塊、整形濾波模塊和耦合模塊處理后，將信號(hào)加載到電力線并在電力線中傳輸。又通過(guò)耦合模塊、接收模塊和PL3105擴(kuò)頻芯片對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而獲得所需的信息。因此，通過(guò)以上設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的內(nèi)部通信，可大大減少機(jī)器人內(nèi)部的走線，也提升了機(jī)器人內(nèi)部通信速度。

另外，機(jī)器人電源是線性穩(wěn)壓電源，大大降低了電源對(duì)直流低壓載波照成的隨機(jī)性干擾。通信裝置可以集成到其他模塊電路板上，也可以單獨(dú)設(shè)置，使得組合方式多樣，提升了靈活性。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的機(jī)器人內(nèi)部通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或無(wú)線耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的全部或任一單元和全部組合。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))，具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)，應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣被特定定義，否則不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。

本實(shí)用新型涉及都電力線通信技術(shù)(PLC)，其是指利用電線傳輸數(shù)據(jù)和媒體信號(hào)的一種通信技術(shù)，它是交流電壓載波的典型技術(shù)。PLC技術(shù)是把載有信息的高頻加載于電流然后用電線傳輸接受信息的適配器再把高頻從電流中分離出來(lái)并傳送到計(jì)算機(jī)或電話以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種機(jī)器人內(nèi)部通信系統(tǒng)，如圖1所示，其包括直流電源1以及與直流電源1相連的電力線11，該電力線11用于傳輸機(jī)器人中各模塊之間的通信信號(hào)。由于直流低壓在電力線上的干擾強(qiáng)，它往往會(huì)給傳送的信號(hào)造成失真，timeout、錯(cuò)誤幀等問(wèn)題。直流低壓線上的干擾主要來(lái)自加載在電力線上面的設(shè)備，如開(kāi)關(guān)電源、板子上的功放、電機(jī)等。開(kāi)關(guān)電源發(fā)出的諧波振幅很大，而且基波頻率占用了很寬的頻帶，一般是15KHz到1MHz以上，產(chǎn)生的強(qiáng)干擾將給這種通信技術(shù)帶來(lái)致命的傷害，以至于在接收端根本無(wú)法識(shí)別出發(fā)送的信號(hào)。因此，上述直流電源1一般會(huì)使用線性穩(wěn)壓直流電源，一方面可以適應(yīng)驅(qū)動(dòng)模塊3和控制模塊4的需求，同時(shí)線性穩(wěn)壓直流電源可以隔離來(lái)自于負(fù)載或者電路板隨機(jī)性造成的其他噪聲。

該系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人動(dòng)作的若干驅(qū)動(dòng)模塊3以及用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊3運(yùn)作的若干控制模塊4，上述驅(qū)動(dòng)模塊3具體是機(jī)器人內(nèi)部的各驅(qū)動(dòng)器，包括關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器、移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器等等，該驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人部件運(yùn)作。控制模塊4具體是機(jī)器人的控制電路，包括主控制器和從控制器等，控制模塊4用于對(duì)內(nèi)部信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，同時(shí)控制驅(qū)動(dòng)模塊3的工作。如圖1所示，還包括分別串接在所述驅(qū)動(dòng)模塊3與電力線11之間以及串接在所述控制模塊4與電力線11之間的若干通信裝置2，即驅(qū)動(dòng)模塊3和控制模塊4均經(jīng)過(guò)通信裝置2接收和發(fā)送信號(hào)。

如圖2所示，所述通信裝置2包括耦合模塊21、接收模塊22、功放模塊23、整形濾波模塊24和PL3105擴(kuò)頻芯片25，其中接收模塊22具體可以是濾波整形模塊和/或功放模塊，功放模塊23用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率放大，整形濾波模塊24用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行整流和濾波。所述耦合模塊21包括接入端和輸出端，所述電力線11、接入端、接收模塊22和PL3105擴(kuò)頻芯片23順次相連，外部信號(hào)經(jīng)耦合模塊21和接收模塊22處理后，發(fā)送至PL3105擴(kuò)頻芯片23對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而解調(diào)出原有信息，再發(fā)送至驅(qū)動(dòng)模塊3或控制模塊4。所述PL3105擴(kuò)頻芯片25、功放模塊24、整形濾波模塊25和電力線11順次相連，驅(qū)動(dòng)模塊3或控制模塊4將通信信號(hào)發(fā)送至PL3105擴(kuò)頻芯片25，PL3105擴(kuò)頻芯片25將信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后，依次經(jīng)過(guò)功放模塊24、整形濾波模塊25處理，之后由電力線11傳輸。因此，通過(guò)本實(shí)施例即可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人內(nèi)部的通信。

在一種實(shí)施例中，PL3105擴(kuò)頻芯片25具有自己的調(diào)制解調(diào)模塊、內(nèi)部存儲(chǔ)器、處理器、時(shí)鐘和震蕩器，可以在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)一部分機(jī)器人的功能，也可以單獨(dú)只用做通信模塊。且PL3105擴(kuò)頻芯片25使用DCSK對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)擴(kuò)展頻譜后進(jìn)行發(fā)送，在接收端用同樣的編碼再進(jìn)行解調(diào)，這可以降低低壓電力線載波的難度。

在一種實(shí)施例中，當(dāng)電源的噪聲容限沒(méi)有達(dá)到預(yù)定要求是，所述電力線11中還需串接有RC濾波電路，所述RC濾波電路和直流電源1之間還串接有濾波電感?？扇?0μH的電感，再與RC濾波電路中大于10μF的旁路電容的共同作用下，LC電路可以在通信頻率處對(duì)信號(hào)提供大于20dB的衰減，從而使得噪聲容限滿足要求。

在一種實(shí)施例中，所述通信裝置2與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模塊3或控制模塊4集成于同一電路板，或者所述通信裝置2與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模塊3或控制模塊4分別集成到不同電路板。使得組合方式多樣，提升了靈活性。

本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種機(jī)器人，包括上述的機(jī)器人內(nèi)部通信系統(tǒng)。當(dāng)然還可以包括關(guān)節(jié)、驅(qū)動(dòng)器等其他部件，在此不做贅述。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實(shí)用新型中已經(jīng)討論過(guò)的各種操作、方法、流程中的步驟、措施、方案可以被交替、更改、組合或刪除。進(jìn)一步地，具有本實(shí)用新型中已經(jīng)討論過(guò)的各種操作、方法、流程中的其他步驟、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、組合或刪除。進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)中的具有與本實(shí)用新型中公開(kāi)的各種操作、方法、流程中的步驟、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、組合或刪除。

以上所述僅是本實(shí)用新型的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。