多路信号同步采样电路.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114740780A(43)申请公布日2022.07.12(21)申请号202210428651.5(22)申请日2022.04.22(71)申请人伯朗特机器人股份有限公司地址523000广东省东莞市大朗镇沙步村沙富路83号(72)发明人李家晖田坤淼杨仲秋杨思远(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205专利代理师陈春芹(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)G01L3/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图9页(54)发明名称多路信号同步采样电路(57)摘要本发明公开了一种多路信号同步采样电路，涉及电力测量技术领域，多路信号同步采样电路包括：FPGA主控模块和USB转串口模块，FPGA主控模块用于同步获取力矩信号和编码器信号，并将力矩信号和编码器信号输出；FPGA主控模块用于通过USB转串口模块与上位机连接，USB转串口模块用于接收力矩信号和编码器信号并响应输出总串口信号给上位机，以及接收来自上位机根据总串口信号发送的控制信号，其中，控制信号用于控制机器设备关节的输入力矩数据与输入角度数据。这种多路信号同步采样电路，保证了对机器设备关节的力矩信号和编码器信号的同步采样。CN114740780ACN114740780A权利要求书1/2页1.一种多路信号同步采样电路，其特征在于，包括：FPGA主控模块，用于同步获取力矩信号和编码器信号，并将所述力矩信号和所述编码器信号输出；USB转串口模块，所述FPGA主控模块用于通过所述USB转串口模块与上位机连接，所述USB转串口模块用于接收所述力矩信号和所述编码器信号并响应输出总串口信号给所述上位机，以及接收来自所述上位机根据所述总串口信号发送的控制信号，其中，所述控制信号用于控制机器设备关节的输入力矩数据与输入角度数据。2.根据权利要求1所述的多路信号同步采样电路，其特征在于，所述多路信号同步采样电路还包括力矩采样模块，所述力矩采样模块与所述FPGA主控模块连接，所述力矩采样模块用于获取所述机器设备关节的输入力矩数据和输出力矩数据以生成力矩信号，并将所述力矩信号输出给所述FPGA主控模块。3.根据权利要求2所述的多路信号同步采样电路，其特征在于，所述多路信号同步采样电路还包括力矩传感器模块，所述力矩采样模块与所述力矩传感器模块连接，所述力矩传感器模块包括第一力矩传感器和第二力矩传感器，所述第一力矩传感器用于采集所述机器设备关节的输入力矩数据并将所述输入力矩数据输出给所述力矩采样模块，所述第二力矩传感器用于采集所述机器设备关节的输出力矩数据并将所述输出力矩数据输出给所述力矩采样模块。4.根据权利要求1所述的多路信号同步采样电路，其特征在于，所述多路信号同步采样电路还包括编码器模块，所述编码器信号包括第一编码器信号和第二编码器信号，所述编码器模块包括第一编码器和第二编码器，所述FPGA主控模块分别与所述第一编码器和所述第二编码器连接，所述第一编码器用于采集所述机器设备关节的输入角度数据并根据所述输入角度数据生成第一编码器信号，且将所述第一编码器信号输出给所述FPGA主控模块；所述第二编码器用于采集所述机器设备关节的输出角度数据并根据所述输出角度数据生成第二编码器信号，且将所述第二编码器信号输出给所述FPGA主控模块。5.根据权利要求4所述的多路信号同步采样电路，其特征在于，所述编码器模块通过双路BISS‑C协议将所述编码器信号输出给所述FPGA主控模块。6.根据权利要求1所述的多路信号同步采样电路，其特征在于，所述USB转串口模块包括第一USB转串口电路、第二USB转串口电路和第三USB转串口电路，所述第一USB转串口电路、所述第二USB转串口电路与所述FPGA主控模块连接，所述第三USB转串口电路用于与所述上位机连接，所述第一USB转串口电路用于接收来自所述FPGA主控模块的力矩信号，所述第二USB转串口电路用于接收来自所述FPGA主控模块的编码器信号，所述第三USB转串口电路还用于接收来自所述上位机的控制信号。7.根据权利要求6所述的多路信号同步采样电路，其特征在于，所述USB转串口模块还包括升压电路，所述升压电路与所述第三USB转串口电路连接，其中，所述升压电路为3.3V转6V的DC/DC升压电路。8.根据权利要求2所述的多路信号同步采样电路，其特征在于，所述FPGA主控模块包括主控电路和FPGA‑AD接口电路，所述主控电路与所述FPGA‑AD接口电路连接，所述FPGA‑AD接口电路与所述力矩采样模块连接。9.根据权利要求1至3任一项所述的多路信号同步采样电路，其特征在于，所述多路信2CN114740780A权利要求书2/2页号同步采样电路还包括电源模块，所述电源模块与所述F