本發明涉及機器人技術領域，特別是涉及一種用于機器人的無線關節編號管控方法和系統。

背景技術：

傳統DIY可隨意拆卸的機器人關節模塊，包含伺服電機和配套的機械外殼，在組裝上采用搭積木方式搭建機器人模型。每個機器人關節采用單獨線路供電，因此，在伺服電機控制上需將其信號線接入主控制器并對其編程控制，當需要調試的機器人關節不斷增加時，線路復雜度大大增加，不利于對關節進行擴展。

如今，有學者提出使用無線控制技術代替有線控制從而降低線路復雜度，但無線控制關節還是存在多方面問題。在組網管理方面：當主控制器對無線關節發起組網廣播時，由于組網是一個隨機過程，主控制器無法確定接入網絡的無線關節對應的空間位置，傳統做法是對于每個加入的無線關節模塊進行獨立編程，以特殊標志實現對無線關節的空間位置標定編號過程，當關節數目不斷增加時，對每個無線關節進行特殊標志位設定編號將變得極其繁瑣，于此同時，主控制器方面也要不斷的更新對應新加入的無線關節的空間上位置的編號映射關系，大大增加了編程難度；不僅如此，倘若其中某個連接的無線關節故障需要跟換，在更換關節時必須記錄故障關節對應的編號，若稍有不慎錯標編號，這將大大影響整個無線關節系統運作，在無線關節的管理上存在極大的不便。

因此，如何使得對無線關節的組網編號更加簡單，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用于機器人的無線關節編號管控方法和系統，可以使得對無線關節的組網編號更加簡單。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種用于機器人的無線關節編號管控方法，包括：

向機器人的各無線關節輸出預設的采樣信號；

獲取各所述無線關節的采樣反饋信號；

根據各所述無線關節的采樣反饋信號，解析各所述無線關節的身份信息；

獲取所述機器人的肢體數目和無線關節的總數目；

根據所述肢體數目和所述無線關節的總數目生成和各所述無線關節一一對應的編號信息；

根據解析的各所述無線關節的身份信息，將各所述編號信息發送至對應的無線關節進行關節編號綁定。

優選地，所述向機器人的各無線關節輸出預設的采樣信號，包括：

預先分別在各無線關節中設置串聯的第一電阻和第二電阻，其中，所述第一電阻的第一端連接第一電極，所述第一電阻的第二端和所述第二電阻的第一端連接，所述第二電阻的第二端接地，并分別在各無線關節的第一電阻的第二端連接一個AD采樣單元和第二電極；

將各所述無線關節順次連接，其中，位于次序首位的無線關節的第一電極與主控制器的采樣信號輸出端連接，其余的無線關節的第一電極和與該無線關節連接的上一個無線關節的第二電極連接，其中，在所述主控制器中還設置一分壓電阻，所述分壓電阻的第一端和位于次序首位的無線關節的第一電極連接，所述分壓電阻的第二端接地；

通過所述主控制器向各所述無線關節輸出預設的采樣電壓信號。

優選地，所述獲取各所述無線關節的采樣反饋信號，包括：

獲取各所述無線關節的對應AD采樣單元采集的電壓值。

優選地，根據各所述無線關節的采樣反饋信號，解析各所述無線關節的身份信息，包括：

根據各所述無線關節反饋的自身的AD采樣單元采集的電壓值和所述采樣信號輸出端輸出的電壓值，計算各所述無線關節的關節編號值。

優選地，根據各所述無線關節反饋的自身的AD采樣單元采集的電壓值和所述采樣信號輸出端輸出的電壓值，計算各所述無線關節的關節編號值，包括：

當所述分壓電阻和各所述第一電阻、第二電阻的阻值相同時，各所述無線關節的關節編號值的計算方法為：

其中，Num為當前無線關節的關節編號值，AD_f1為采樣信號輸出端輸出的電壓值；AD_n為當前無線關節反饋的自身的AD采樣單元采集的電壓值。

優選地，所述獲取所述機器人的肢體數目和無線關節的總數目，包括：

預先在所述主控制器中設置串聯的第三電阻和第四電阻，其中，所述第三電阻的第一端與檢測電源連接，所述第三電阻的第二端和所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端接地，所述第三電阻的第二端連接第三電極；

在各所述無線關節中分別設置一個和所述第四電阻并聯的第五電阻；

檢測所述第三電阻的第二端的電壓值；

根據所述檢測電源的電壓值和所述第三電阻的第二端的電壓值，計算所述無線關節的總數目；

根據設置在所述主控制器中的撥碼開關的輸入值獲取所述機器人的肢體數目。

優選地，所述根據所述檢測電源的電壓值和所述第三電阻的第二端的電壓值，計算所述無線關節的總數目，包括：

當所述第三電阻、第四電阻和各所述第五電阻的阻值相同時，所述無線關節的總數目的計算方法為：

其中，Sum為無線關節總數目，AD_f2為檢測電源的電壓值；AD_s為第三電阻的第二端的電壓值。

一種用于機器人的無線關節編號管控系統，包括：

主控制器，用于向機器人的各無線關節輸出預設的采樣信號，獲取各所述無線關節的采樣反饋信號，并根據各所述無線關節的采樣反饋信號，解析各所述無線關節的身份信息，獲取所述機器人的肢體數目和無線關節的總數目，根據所述肢體數目和所述無線關節的總數目生成和各所述無線關節一一對應的編號信息，根據解析的各所述無線關節的身份信息，將各所述編號信息發送至對應的無線關節進行關節編號綁定；

無線關節編碼處理器，位于各所述無線關節內，用于接收所述采樣信號并生成對應的采樣反饋信號，以及接收所述編碼信息和所述主控制器進行關節編號綁定。

與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點：

本發明實施例所提供的一種用于機器人的無線關節編號管控方法，包括：向機器人的各無線關節輸出預設的采樣信號；獲取各無線關節的采樣反饋信號；根據各無線關節的采樣反饋信號，解析各無線關節的身份信息；獲取機器人的肢體數目和無線關節的總數目；根據肢體數目和無線關節的總數目生成和各無線關節一一對應的編號信息；根據解析的各無線關節的身份信息，將各編號信息發送至對應的無線關節進行關節編號綁定。預先向各個無線關節輸出一個采樣信號，然后獲取各無線關節的采樣反饋信號，根據各無線關節的采樣反饋信號來解析其身份信息，并將生成的編號信息發送給對應的無線關節，這樣每個無線關節就會有帶有肢體信息和關節信息的一個對應編號，然后進行綁定，即簡單方便地實現了對無線關節的組網編號，當需要更換某一無線關節時，由于更換處的無線關節反饋的采樣反饋信號不會變，因此，其編號不會發生變化，因此，不會發生錯標編號的情況，便于無線關節的管理。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種具體實施方式所提供的用于機器人的無線關節編號管控方法示意圖；

圖2為本發明一種實施方式所提供的采用了用于機器人的無線關節編號管控方法的機器人的管控系統結構示意圖。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種用于機器人的無線關節編號管控方法和系統，可以使得對無線關節的組網編號更加簡單。

為了使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

在以下描述中闡述了具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施方式的限制。

請參考圖1，圖1為本發明一種具體實施方式所提供的用于機器人的無線關節編號管控方法示意圖。

本發明的一種具體實施方式提供了一種用于機器人的無線關節編號管控方法，包括：

S11：向機器人的各無線關節輸出預設的采樣信號。

S12：獲取各無線關節的采樣反饋信號。

S13：根據各無線關節的采樣反饋信號，解析各無線關節的身份信息。

S14：獲取機器人的肢體數目和無線關節的總數目。

S15：根據肢體數目和無線關節的總數目生成和各無線關節一一對應的編號信息。

S16：根據解析的各無線關節的身份信息，將各編號信息發送至對應的無線關節進行關節編號綁定。

在本實施方式中，向機器人的各無線關節分別輸出一個特定的采樣信號，然后獲取各無線關節的采樣反饋信號，每個無線關節反饋的采樣反饋信號各不相同，這樣即可根據各無線關節的采樣反饋信號確定各無線關節的身份。優選地，根據機器人的肢體數目和無線關節的總數目來生成編號信息，該編號信息即標識了該無線關節所在的肢體信息和自身的關節位置信息。通過本實施方式的方法簡單方便地實現了對無線關節的組網編號，當需要更換某一無線關節時，由于更換的無線關節接收的采樣信號不變，因此反饋的采樣反饋信號不會變，其編號不會發生變化，因此，不會發生錯標編號的情況，便于無線關節的管理。

請參考圖2，圖2為本發明一種實施方式所提供的采用了用于機器人的無線關節編號管控方法的機器人的管控系統結構示意圖。

在上述實施方式的基礎上，本發明的一種實施方式中，向機器人的各無線關節輸出預設的采樣信號，包括：預先分別在各無線關節中設置串聯的第一電阻和第二電阻，其中，第一電阻的第一端連接第一電極，第一電阻的第二端和第二電阻的第一端連接，第二電阻的第二端接地，并分別在各無線關節的第一電阻的第二端連接一個AD采樣單元和第二電極；將各無線關節順次連接，其中，位于次序首位的無線關節的第一電極與主控制器的采樣信號輸出端連接，其余的無線關節的第一電極和與該無線關節連接的上一個無線關節的第二電極連接，其中，在主控制器中還設置一分壓電阻，分壓電阻的第一端和位于次序首位的無線關節的第一電極連接，分壓電阻的第二端接地；通過主控制器向各無線關節輸出預設的采樣電壓信號。

獲取各無線關節的采樣反饋信號，包括：獲取各無線關節的對應AD采樣單元采集的電壓值。

根據各無線關節的采樣反饋信號，解析各無線關節的身份信息，包括：根據各無線關節反饋的自身的AD采樣單元采集的電壓值和采樣信號輸出端輸出的電壓值，計算各無線關節的關節編號值。

根據各無線關節反饋的自身的AD采樣單元采集的電壓值和采樣信號輸出端輸出的電壓值，計算各無線關節的關節編號值，包括：當分壓電阻和各第一電阻、第二電阻的阻值相同時，各無線關節的關節編號值的計算方法為：

其中，Num為當前無線關節的關節編號值，AD_f1為采樣信號輸出端輸出的電壓值；AD_n為當前無線關節反饋的自身的AD采樣單元采集的電壓值。

在本實施方式中，以圖2所示的管控系統為例進行說明，如圖2所示，機器人的管控系統包括了主控制器21和無線關節22。其中，主控制器包括電源管理單元211和一分壓電阻212。各無線關節均設有串聯的第一電阻221和第二電阻222，在第一電阻221和第二電阻222的公共端連接有AD采樣單元223，其連接關系如圖2所示。

其中，在機器人的各肢體接通電源時，主控制器通過無線協議發起組網廣播，等待無線關節的接入，各無線關節接到組網廣播后和主控制器建立通信連接。電源管理單元輸出一路采樣電壓信號，由于各無線關節順次連接，這樣，各無線關節中的AD采樣單元就會采集到不同的電壓值，根據電路中各電阻的分壓值即可計算出各個無線關節的AD采樣單元的采樣電壓值。當主控制器接收到各無線關節反饋的采樣反饋信號時，就可以判斷出接收到的各采樣反饋信號對應的是哪個無線關節，從而可以確定各無線關節的身份。在本實施方式中，優選分壓電阻和各無線關節中的第一電阻以及第二電阻的阻值相同，以方便計算各個無線關節的AD采樣單元的采樣電壓值。在本實施方式中，由于只需得知各無線關節所在編號，因此，在實際中應用中并不需真正計算各個無線關節的AD采樣單元的采樣電壓值，只需根據各無線關節的AD采樣單元的采樣電壓值和電源管理單元輸出的采樣電壓信號，通過上述計算式即可確定各無線關節所在關節編號，該編號也即上述的順序連接的無線關節在該次序中的排列號，直接和主控制器連接的編號為1。

需要說明的是，本實施方式只是優選上述的方式來計算和獲取各無線關節的關節編號值，也可以采用其他的方式來計算獲取各無線關節的關節編號值，如將采樣信號改為采樣電流信號等，本實施方式對此不作限定，具體視情況而定。

在本發明的一種實施方式中，獲取機器人的肢體數目和無線關節的總數目，包括：預先在主控制器中設置串聯的第三電阻和第四電阻，其中，第三電阻的第一端與檢測電源連接，第三電阻的第二端和第四電阻的第一端連接，第四電阻的第二端接地，第三電阻的第二端連接第三電極；在各無線關節中分別設置一個和第四電阻并聯的第五電阻；檢測第三電阻的第二端的電壓值；根據檢測電源的電壓值和第三電阻的第二端的電壓值，計算無線關節的總數目；根據設置在主控制器中的撥碼開關的輸入值獲取機器人的肢體數目。

在本實施方式中，仍以圖2所示的管控系統為例進行說明，在本實施方式中，主控制器還包括撥碼開關213、第三電阻214、第四電阻215和采集第三電阻213和第四電阻214公共端電壓值的AD檢測單元216，各無線關節中設有和第四電阻并聯的第五電阻224。其中，電源管理單元向第三電阻和第四電阻以及各第五電阻輸出一路檢測信號，即電源管理單元在本實施方式中也作為檢測電源。隨著機器人中的無線關節的數目的不同，第三電阻和第四電阻的公共端處的電壓值也不同。

在本實施方式中，優選根據檢測電源的電壓值和第三電阻的第二端的電壓值，計算無線關節的總數目，包括：當第三電阻、第四電阻和各第五電阻的阻值相同時，無線關節的總數目的計算方法為：

其中，Sum為無線關節總數目，AD_f2為檢測電源的電壓值；AD_s為第三電阻的第二端的電壓值。

在本實施方式中，為了方便計算無線關節的數目，優選設置第三電阻、第四電阻和各第五電阻的阻值相同。并通過該實施方式中的上述公式可以計算出無線關節的總數目。

在本發明的上述實施方式中，當通過主控制器完成對各無線關節的編號，并完成編號綁定。

相應地，本發明一種實施方式還提供了一種用于機器人的無線關節編號管控系統，包括：主控制器，用于向機器人的各無線關節輸出預設的采樣信號，獲取各無線關節的采樣反饋信號，并根據各無線關節的采樣反饋信號，解析各無線關節的身份信息，獲取機器人的肢體數目和無線關節的總數目，根據肢體數目和無線關節的總數目生成和各無線關節一一對應的編號信息，根據解析的各無線關節的身份信息，將各編號信息發送至對應的無線關節進行關節編號綁定；無線關節編碼處理器，位于各無線關節內，用于接收采樣信號并生成對應的采樣反饋信號，以及接收編碼信息和主控制器進行關節編號綁定。

預先向各個無線關節輸出一個采樣信號，然后獲取各無線關節的采樣反饋信號，根據各無線關節的采樣反饋信號來解析其身份信息，并將生成的編號信息發送給對應的無線關節，這樣每個無線關節就會有帶有肢體信息和關節信息的一個對應編號，然后進行綁定，即簡單方便地實現了對無線關節的組網編號，當需要更換某一無線關節時，由于更換處的無線關節反饋的采樣反饋信號不會變，因此，其編號不會發生變化，因此，不會發生錯標編號的情況，便于無線關節的管理。

以上對本發明所提供的一種用于機器人的無線關節編號管控方法和系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。