(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211502843.2 (22)申请日 2022.11.29 (71)申请人 海南狮子鱼深海技 术有限公司 地址 572000 海南省三 亚市崖州区崖州湾 科技城用友产业园1号楼4层457号 (72)发明人 林宏华　 (74)专利代理 机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 专利代理师 陈远 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 19/00(2006.01) (54)发明名称 一种机械臂传感器采集板 (57)摘要 本发明公开了一种机械臂传感器采集板， 包 括主板主体， 主板主体的上表面锡焊有处理器、 无线模块、 5路TIM能输出PWM接口和3路能复用 ADC1引脚、 供电模块、 RS485/232接口切 换模块、 RS485芯片、 RS232芯片、 传感器接口模块、 USB转 串口芯片、 WIFI固件烧录使能接口、 串口切换模 块、 屏幕、 复位单片机、 7路ADC1电位器接 口、 LED 灯、 串口通 讯指示灯、 稳压 供电件， 主板主体上表 面在靠近接口和引脚的一侧 固定有程序烧录接 口SWD、 多个物联网接口， 本申请提供的机械臂采 集板将常用的通用协议都集 成在一起， 预留了多 种类型的接口， 可以实现一个板子在多种场景下 的应用， 传感器接口侧重应用于机械臂， 而机械 臂的关节传感器通常采用电位器等电压类型传 感器和I2C协议传感器 类型。 权利要求书1页 说明书4页 附图8页 CN 115519548 A 2022.12.27 CN 115519548 A 1.一种机械臂传感器采集板， 其特征在于， 包括主板主体 （27） ， 主板主体 （27） 的上表面 锡焊有处理器 （6） 、 无线模块 （21） 、 5路TIM能输出PWM接口和3路能复用ADC1引脚 （4） 、 供电模 块、 RS485/232接口切换模块 （10） 、 RS485芯片 （12） 、 RS232芯片 （11） 、 传感器接口模块 （13） 、 USB转串口芯片 （14） 、 WIFI固件烧录使能接口 （16） 、 串口切换模块 （17） 、 屏幕 （18） 、 复位单片 机 （20） 、 7路电位器接口 （23） 、 LED灯 （25） 、 串口通讯指示灯 （26） 、 稳压供电件， 主板主体 （27） 上表面在靠 近接口和引脚的一侧固定有程序烧录 接口SWD （5） 、 多个物联网接口 （2 2） 。 2.根据权利要求1所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： 其中， 第一稳压芯片 （1） 和第二稳压芯片 （2） 、 第三稳压芯片 （3） ， 第一稳压芯片 （1） 的型号为TLV62569DBVR， 第二 稳压芯片 （2） 的型号为LM1117MPX ‑3.3/NOPB， 第三稳压芯片 （3） 的型号为LM22673MRE ‑ADJ/ NOPB， 第三稳压芯片 （3） 采用8引脚的P SOP封装安装在主板主体 （27） 的上 方； 第三稳压芯片 （3） 实现外部4.5至42V的输入电压， 能提供3A的负载电流， 第三稳压芯片 （3） 是将24V转5V供电， 分别给第一稳压芯片 （1） 和第二稳压芯片 （2） 、 USB转串口芯片 （14） 、 RS485芯片 （12） 、 RS232芯片 （11） 供电， 第一稳压芯片 （1） 和第二稳压芯片 （2） 均能将第三稳 压芯片 （3） 传输的5V转换为3V， 且第一稳压芯片 （1） 给无线模块 （21） 供电， 第二稳压芯片 （2） 给处理器 （6） 供电、 屏幕 （18） 和电位器供电。 3.根据权利要求1所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： RS232芯片 （11） 包括 RS232接口 （9） ， RS485芯片 （12） 包括RS485 接口 （8） 。 4.根据权利要求1所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： 供电模块包括输入电 源接口 （7） 和USB供电接口 （15） ， 输入电源接口 （7） 的电压6 ‑24V， USB供电接口 （15） 的电压为 5V， USB供电接口 （15） 通过USB转Type ‑C数据线使用， 且默认使用该接口供电时和串口通信。 5.根据权利要求4所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： 5路TIM可输出PWM接 口和3路可复用ADC1引脚 （4） ， 从左往右的型号 分别PB8： T IM4_CH3、 PB 9： TIM4_CH4、 B1： T IM3_ CH4/ADC1_I N9、 B0： TIM 3_CH3/ADC1_IN8、 A0： TIM2_C H1/ADC1_I N0。 6.根据权利 要求5所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： 程序烧录接口SWD （5） 支持J‑LINK、 ST‑Link或ARM烧录器， WIFI固件烧录使能接口 （16） 在电路板烧录固件时中间 引脚切换到GND， 在电路板正常工作时切换到 3V3。 7.根据权利要求6所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： 串口切换模块 （17） 在 默认状态下， WRX与TX3， WTX与RX3， P RX与TX1， PTX与RX1连接， 串口通讯具有多种选择， 具体 选择包括但不限于T TL转串口、 RS232和RS485 。 8.根据权利要求7所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： 无线模块 （21） 的型号 为ESP8266或ESP32‑C3， 无线模块 （21） 用于连接物联网云平台。 9.根据权利要求8所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： 物联网接口 （22） 用于 扩展多种传感器功能， 传感器功能包括但不限于温湿度， 光照强度和PM2.5传感器。 10.根据权利要求9所述的一种机械臂传感器采集板， 其特征在于： 7路电位器接口 （23） 用于采集电位器、 按键 （19） 用于激活和冻结数据发送3.3V和GND为电位器的供电电源， 最后 组成电位器的接口。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115519548 A 2一种机械臂传感器采集板 技术领域 [0001]本发明涉及 传感器采集板技 术领域， 具体为 一种机械臂传感器采集板 。 背景技术 [0002]在机械臂的控制中需要许多传感器来读取机械臂的状态， 例如机械臂的关节中采 用的电位器和姿态传感器， 这些传感器是通用机械臂中检测机械臂的常用传感器。 在通讯 方面， 通常有串口通讯协议和总线协议， 串口通讯中多采用RS232、 RS485和TTL转串口， 现场 总线总常用I ²C总线和CA N总线等。 但是现有技术中仍然没有集 成和统一机械臂传感器的采 集接口， 在开 发过程中往往需要定制， 导致缺少传感器接口和控制， 想增加传感器时又要重 新定制， 成本提高的同时又延长 了开发时间。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种机械臂传感器采集板， 以解决上述背景技术中经常需 要定制传感器板和控制 板， 从而成本高， 开发时间长和传感器通用接口和通讯接口不齐全 和不统一的问题。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： 一种机械臂传感器采集板， 包括主板主体， 主板主体的上表面锡焊有处理器、 无线 模块、 5路TIM能输出PWM接口和3路能复用ADC1引脚、 供电模块、 RS485/232接口切换模块、 RS485芯片、 RS232芯片、 传 感器接口模块、 USB转串口芯片、 WIFI固件烧录使能接口、 串口切 换模块、 屏幕、 复位单片机、 7路电位器接口、 LED灯、 串口通讯指示灯、 稳压供电件， 主板主体 上表面在靠 近接口和引脚的一侧固定有程序烧录 接口SWD、 多个物联网接口。 [0005]优选的， 其中， 第一稳压芯片和第二稳压芯片、 第三稳压芯片， 第一稳压芯片的型 号为TLV62569DBVR， 第 二稳压芯片的型号为LM1117MPX ‑3.3/NOPB， 第 三稳压芯片的型号为 LM22673MRE‑ADJ/NOPB， 第三稳压芯片采用8引脚的P SOP封装安装在主板主体的上 方。 [0006]第三稳压芯片实现外部4.5至42V的输入电压， 能提供3A的负载电流， 第三稳压芯 片是将24V转5V供电， 分别给第一稳压芯片和第二稳压芯片、 USB转串口芯片、 RS485芯片、 RS232芯片供电， 第一稳压芯片和第二稳压芯片均能将第三稳压芯片传输的5V转换为3V， 且 第一稳压芯片给 无线模块供电， 第二稳压芯片给处 理器供电、 屏幕和电位器供电。 [0007]优选的， RS232芯片包括RS232接口， RS485芯片包括RS485 接口。 [0008]优选的， 供电模块包括输入电源接口和USB供电接口， 输入电源接口的电压6 ‑24V， USB供电接口的电压为5V， USB供电接口通过USB转Type ‑C数据线使用， 且默认使用该接口供 电时和串口通信。 [0009]优选的， 5路TIM可输出PWM接口和3路可复用ADC1引脚， 从左往右的型号分别PB8： TIM4_CH3、 PB9： TIM4_CH4、 B1： TIM3_CH4/ADC1_IN9、 B0： TIM3_CH3/ADC1_IN8、 A0： TIM2_CH1/ ADC1_IN0。 [0010]优选的， 程序烧录接口SWD支持J ‑LINK、 ST‑Link或ARM烧录器， WIFI固件烧录使 能说　明