一種基于光通信的機器人系統及其實現方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機器人自動化技術領域，尤其涉及一種基于光通信的機器人系統及其實現方法。
【背景技術】
[0002]光通訊技術是利用熒光燈或發光二極管等發出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號來傳輸信息的。將高速因特網的電線裝置連接在照明裝置上，插入電源插頭即可使用。利用這種技術做成的系統能夠覆蓋室內燈光達到的范圍，電腦不需要電纜連接，因而具有廣泛的開發前景。
[0003]而機器人(Robot)是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作的工作。
[0004]機器人一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統和復雜機械等組成。其中，控制系統主機常用于負責系統的管理、通訊、運動學和動力學計算，并向下級微機發送指令信息。
[0005]由于串行通信所用的傳輸線少，傳輸距離長，有利于實時控制和管理，所以現有的控制系統主機與下位機器人一般通過串行總線進行通信。但是，串行總線通信，仍然存在一定不足之處:
[0006]1、數據傳送效率低:傳送一個字節，并行通信只需要IT的時間，而串行通信至少需要8T的時間；
[0007]2、串行總線通信仍然需要一條數據線，當下位機器人較多時，接線方式十分復雜，不利于管理。
[0008]有鑒于此，現有技術有待改進和提聞。
【發明內容】
[0009]鑒于現有技術的不足，本發明目的在于提供一種基于光通信的機器人系統及其實現方法，以解決現有技術的機器人通信系統采用串行總線所帶來的傳輸效率低、接線不方便管理等問題。
[0010]本發明的技術方案如下:
[0011]一種基于光通信的機器人系統，包括總控制單元和若干個機器人；其中，還包括第一光通信模塊和第二光通信模塊；所述第一光通信模塊連接總控制單元，所述第二光通信模塊連接機器人，所述第一光通信模塊和第二光通信模塊之間通過光進行信號傳輸；
[0012]其中，所述第一光通信模塊接收總控制單元發出的第一電信號，并將其轉化為第一光信號發送給第二光通信模塊；所述第二光通信模塊解調第一光信號為相應的電信號后，將其發送給機器人，再將機器人反饋的第二電信號轉化為相應的第二光信號發送給第一光通信模塊；第一光通信模塊根據接收的第二光信號轉化為電信號，發送給總控制單元。
[0013]所述的基于光通信的機器人系統，其中，所述第一光通信模塊與總控制單元通過RS232端口連接。
[0014]所述的基于光通信的機器人系統，其中，所述第二光通信模塊與機器人通過RS232端口連接。
[0015]所述的基于光通信的機器人系統，其中，所述第二光通信模塊與機器人的連接線包括:兩條數據接收線、一條數據發送線、電源線和警報輸出線。
[0016]所述的基于光通信的機器人系統，其中，所述第一光通信模塊和第二光通信模塊之間通過光進行信號傳輸具體為通過白光LED進行信號傳輸。
[0017]一種所述的基于光通信的機器人系統的實現方法，其中，包括以下步驟:
[0018]A.所述第一光通信模塊接收總控制單元發出的第一電信號，并將其轉化為第一光信號發送給第二光通信模塊；
[0019]B.所述第二光通信模塊解調第一光信號為相應的電信號后,將其發送給機器人，再將機器人反饋的第二電信號轉化為相應的第二光信號發送給第一光通信模塊；
[0020]C.所述第一光通信模塊根據接收的第二光信號轉化為電信號，發送給總控制單
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[0021]所述的基于光通信的機器人系統的實現方法，其中，所述第一光通信模塊與總控制單元通過RS232端口連接。
[0022]所述的基于光通信的機器人系統的實現方法，其中，所述第二光通信模塊與機器人通過RS232端口連接。
[0023]所述的基于光通信的機器人系統的實現方法，其中，所述第一光通信模塊和第二光通信模塊之間通過光進行信號傳輸具體為通過白光LED進行信號傳輸。
[0024]所述的基于光通信的機器人系統的實現方法，其中，所述第二光通信模塊與機器人的連接線包括:兩條數據接收線、一條數據發送線、電源線和警報輸出線。
[0025]本發明提供的一種基于光通信的機器人系統及其實現方法，通過使用光通信來進行總控制單元和機器人之間的信號傳輸，不但節省了電纜材料使用的成本，還節省了維護的費用，提高了設備使用的可靠性。尤其是在機器人使用數量很多的條件下，每臺機器人與總控的通訊都采用光的形式，減少了現場布線的數量，現場變得簡潔，便于維護。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的基于光通信的機器人系統的具體實施例的示意圖。
[0027]圖2為本發明的基于光通信的機器人系統的具體實施例中機器人與第二光通信模塊的接線示意圖。
[0028]圖3為本發明的基于光通信的機器人系統的實現方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0030]請參閱圖1，其為本發明的基于光通信的機器人系統的具體實施例的示意圖。如圖所示，所述基于光通信的機器人系統，包括總控制單元和若干個機器人(機器人I到機器人N);還包括第一光通信模塊和第二光通信模塊；所述第一光通信模塊連接總控制單元，所述第二光通信模塊連接機器人，所述第一光通信模塊和第二光通信模塊之間通過光進行信號傳輸。
[0031 ] 其中，第一、第二光通信模塊用于實現光信號和電信號的轉化。所述第一光通信模塊接收總控制單元發出的第一電信號，并將其轉化為第一光信號發送給第二光通信模塊；所述第二光通信模塊解調第一光信號為相應的電信號后，將其發送給機器人，再將機器人反饋的第二電信號轉化為相應的第二光信號發送給第一光通信模塊；第一光通信模塊根據接收的第二光信號轉化為電信號，發送給總控制單元。
[0032]下面通過一具體的實施例來說明上述機器人系統是如何實現光通信的。
[0033]當總控制單元根據用戶輸入的控制指令發出相應的控制信號時，其將控制信號(此時為電信號)傳輸至所與所述總控制單元相連的第一光通信模塊處，第一光通信模塊接收總控制單元發出的控制信號，將其轉化為相應的光信號，并傳輸至第二光通信模塊(在本系統中，每一機器人上均連接一第二光通信模塊)。第二光通信模塊將接收到的光信號轉化為相應的電信號，傳輸給與其連接的機器人，此時，相當于機器人接收到總控制單元發送的控制指令，根據所述控制指令，機器人完成相應的動作。
[0034]當機器人需要反饋相應的信號時(比如機器人傳感器采集到的信號)，機器人將所述電信號發送至第二光通信模塊，第二光通信模塊將其轉化為相應的光信號，發送給第一光通信模塊，第一光通信模塊再將其進行光電轉化成相應的電信號發送至總控制單元。
[0035]進一步地，如圖1所示，在本實施例中，所述的基于光通信的機器人系統中，所述第一光通信模塊與總控制單元通過RS232端口連接。RS-232是PC機與通信工業中應用