CN116945164A - 模块化阵列机器人和物品移动方法 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例公开了模块化阵列机器人和物品移动方法。该模块化阵列机器人的一具体实施方式包括：电路主板组件、支撑柱组件，其中，支撑柱组件中的支撑柱包括：磁编码器、弹性联轴器、直流减速电机、丝杆、丝杆螺母、滑轨组件、压力传感器、柱子本体；电路主板与磁编码器、直流减速电机和滑轨组件分别电路连接；电路主板安装在相邻两个支撑柱之间；磁编码器焊接于直流减速电机的尾轴处；弹性联轴器与直流减速电机和丝杆分别连接；丝杆与丝杆螺母连接；支撑柱包括的滑轨组件与压力传感器电路连接；柱子本体用于：固定丝杆螺母、滑轨组件和压力传感器。该实施方式可以减少浪费计算资源。

Description

模块化阵列机器人和物品移动方法

技术领域

本公开的实施例涉及机器人领域，具体涉及模块化阵列机器人和物品移动方法。

背景技术

搭建桌面模块化阵列机器人可以对物品进行移动，目前，搭建桌面模块化阵列机器人，通常采用的方式为：搭建包含数百个支撑柱节点的机器人系统。

然而，采用上述方式通常存在以下技术问题：

第一，搭建包含数百个支撑柱节点的机器人，需要对每个支撑柱单独进行配置和控制，而对每个支撑柱的配置和控制均需要消耗计算资源，导致浪费了大量的计算资源；

第二，模块化阵列机器人需要控制支撑柱上下移动以控制物品移动，支撑柱在上下移动时可能会造成电线与支撑柱的缠绕；

第三，在控制支撑柱移动时，机器人系统通过不断启动直流减速电机来不断调整支撑柱的位置，使得难以准确控制支撑柱移动到指定位置。

该背景技术部分中所公开的以上信息仅用于增强对本发明构思的背景的理解，并因此，其可包含并不形成本国的本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本公开的一些实施例提出了模块化阵列机器人和物品移动方法，来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。

第一方面，本公开的一些实施例提供了一种模块化阵列机器人，该模块化阵列机器人包括：电路主板组件、支撑柱组件，其中，上述支撑柱组件中的支撑柱包括：磁编码器、弹性联轴器、直流减速电机、丝杆、丝杆螺母、滑轨组件、压力传感器、柱子本体；上述电路主板组件中的电路主板与上述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器、直流减速电机和滑轨组件分别电路连接；上述电路主板组件中的电路主板安装在支撑柱组件中相邻两个支撑柱之间；上述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器焊接于直流减速电机的尾轴处；上述支撑柱组件中的支撑柱包括的弹性联轴器与直流减速电机和丝杆分别连接；上述支撑柱组件中的支撑柱包括的丝杆与丝杆螺母连接；上述支撑柱组件中的支撑柱包括的滑轨组件与压力传感器电路连接；上述支撑柱组件中的支撑柱包括的柱子本体用于：固定丝杆螺母、滑轨组件和压力传感器。

可选地，上述支撑柱组件包括的磁编码器用于：采集直流减速电机的转速信息，以及向上述电路主板组件中的电路主板发送上述转速信息；上述支撑柱组件包括的直流减速电机用于：接收上述电路主板组件中的电路主板发送的启动信号，以及控制支撑柱上下移动；上述支撑柱组件包括的滑轨组件用于：接收压力传感器采集的压力电信号，以及向上述电路主板组件包括的电路主板发送上述压力电信号；上述支撑柱组件包括的压力传感器用于：采集压力电信号，以及向滑轨组件发送压力电信号。

可选地，上述电路主板组件中的电路主板包括：单片机、电机驱动芯片、收发器；上述单片机与上述支撑柱组件包括的滑轨组件、上述电机驱动芯片、上述收发器分别电路连接；上述电机驱动芯片与上述支撑柱组件包括的直流减速电机电路连接；上述连接接口与上述支撑柱组件包括的磁编码器连接；上述单片机用于：接收上述滑轨组件发送的压力电信号，接收上述电机驱动芯片发送的转速信息，向上述收发器发送压力数字信号和柱子位置，接收上述收发器发送的初始控制命令，对上述初始控制命令进行格式转换处理以生成控制命令，以及向上述电力驱动芯片发送初始启动信号；上述电机驱动芯片用于：接收上述单片机发送的初始启动信号，向上述支撑柱组件包括的直流减速电机发送启动信号，读取相关联的磁编码器的转速信息，以及向上述单片机发送上述转速信息；上述收发器用于：接收上述单片机发送的压力数字信号和柱子位置，向相关联的上位机发送上述压力数字信号和上述柱子位置，接收相关联的上位机发送的初始控制命令，以及向上述单片机发送上述初始控制命令；上述连接接口设置于上述电路主板背部。

可选地，上述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器包括：板对板连接器、霍尔元件组件、磁环组件；上述板对板连接器与上述电路主板组件中的电路主板包括的连接接口连接；上述霍尔元件组件与上述磁环组件连接；上述磁环组件装配于直流减速电机的尾轴处。

可选地，上述支撑柱组件中的支撑柱包括的滑轨组件包括：滑轨短板和滑轨长板；上述滑轨短板与上述电路主板组件中的电路主板电路连接；上述滑轨长板与压力传感器电路连接；上述滑轨短板与上述滑轨长板弹性连接；上述滑轨长板用于：接收压力传感器采集的压力电信号，以及向上述滑轨短板发送上述压力电信号；上述滑轨短板用于：接收滑轨长板发送的压力电信号，以及向电路主板发送上述压力电信号。

可选地，上述支撑柱组件中包括的滑轨短板上配置有：弹性触点装置、插座、限位执行装置；上述支撑柱组件包括的滑轨长板上配置有：导电板、限位装置；上述滑轨短板包括的弹性触点装置与滑轨长板包括的导电板弹性连接；上述滑轨短板包括的插座与上述电路主板组件中的电路主板包括的单片机连接；上述滑轨长板包括的导电板与压力传感器电路连接；上述滑轨短板包括的限位执行装置用于：触发滑轨长板包括的限位装置；上述滑轨长板包括的限位装置用于：限制上述支撑柱组件中的支撑柱移动的位置，以保护上述模块化阵列机器人。

可选地，上述模块化阵列机器人还包括：供电通信板组件，其中，上述供电通信板组件中的供电通信板与上述电路主板组件中的电路主板电路连接；上述供电通信板组件用于：向上述电路主板组件中的电路主板供电；上述电路主板组件中的电路主板与相关联的上位机通过上述供电通信板进行通信连接。

可选地，上述模块化阵列机器人还包括：电机支架、滑轨支架、顶部支架，其中，上述电机支架与上述支撑柱组件包括的直流减速电机连接，上述电机支架用于：固定上述支撑柱组件包括的直流减速电机；上述滑轨支架与上述支撑柱组件包括的滑轨组件连接，上述滑轨支架用于：固定上述支撑柱组件包括的滑轨组件；上述顶部支架与上述支撑柱组件包括的柱子本体连接，上述顶部支架用于：固定上述支撑柱组件包括的柱子本体。

第二方面，本公开的一些实施例提供了一种物品移动方法，应用于如第一方面任一实施例所描述的模块化阵列机器人，包括：支撑柱组件中的支撑柱包括的压力传感器采集目标物品的压力电信号，以及将上述压力电信号发送至相关联的电路主板；上述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器采集相关联的直流减速电机的转速信息，以及向相关联的电路主板发送上述转速信息；电路主板组件中的电路主板响应于接收到相关联的滑轨组件发送的压力电信号，响应于接收到相关联的磁编码器发送的转速信息以及响应于接收到相关联的上位机发送的初始控制命令，基于上述压力电信号和上述初始控制命令，生成电机启动信号，以及向相关联的直流减速电机发送上述电机启动信号；上述支撑柱组件中的支撑柱包括的直流减速电机响应于接收到电机启动信息，控制支撑柱上下移动，以控制上述目标物品进行移动。

本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的模块化阵列机器人，可以减少浪费计算资源。具体来说，导致浪费了大量的计算资源的原因在于：搭建包含数百个支撑柱节点的机器人，需要对每个支撑柱单独进行配置和控制，而对每个支撑柱的配置和控制均需要消耗计算资源。基于此，本公开的一些实施例的模块化阵列机器人，包括：电路主板组件、支撑柱组件。上述支撑柱组件中的支撑柱包括：磁编码器、弹性联轴器、直流减速电机、丝杆、丝杆螺母、滑轨组件、压力传感器、柱子本体。这里，模块化阵列机器人包括的支撑柱组件中的每个支撑柱的构造均相同，以及模块化阵列机器人包括的电路主板组件中的每个电路主板组件均相同。由此，可以采用模块化、分布式的方式搭建模块化阵列机器人，以及通过较少的计算资源来对支撑柱组件整体进行控制。从而，可以减少浪费计算资源。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

图1是根据本公开的模块化阵列机器人的一些实施例的结构示意图；

图2是根据本公开的模块化阵列机器人的电路主板的一些实施例的结构示意图；

图3是根据本公开的模块化阵列机器人的磁编码器的一些实施例的结构示意图；

图4是根据本公开的模块化阵列机器人的滑轨组件的一些实施例的结构示意图；

图5是根据本公开的模块化阵列机器人的滑轨组件的另一些实施例的结构示意图；

图6是根据本公开的模块化阵列机器人的另一些实施例的结构示意图；

图7是根据本公开的模块化阵列机器人的又一些实施例的结构示意图；

图8是根据本公开的物品移动方法的一些实施例的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

参考图1，示出了根据本公开的模块化阵列机器人的一些实施例的结构示意图。如图1所示，上述模块化阵列机器人包括：电路主板组件1和支撑柱组件2。其中，上述电路主板组件1包括：电路主板11。上述支撑柱组件2包括：支撑柱21和支撑柱22。上述支撑柱21包括：磁编码器211、弹性联轴器212、直流减速电机213、丝杆214、丝杆螺母215、滑轨组件216、压力传感器217、柱子本体218。上述支撑柱22包括：磁编码器221、弹性联轴器222、直流减速电机223、丝杆224、丝杆螺母225、滑轨组件226、压力传感器227、柱子本体228。

在一些实施例中，上述电路主板组件1中的电路主板11与上述支撑柱组件2中的支撑柱21包括的磁编码器211、直流减速电机213和滑轨组件216分别电路连接；上述电路主板组件1中的电路主板11与上述支撑柱组件2中的支撑柱22包括的磁编码器221、直流减速电机223和滑轨组件226分别电路连接；上述电路主板组件1中的电路主板11安装在支撑柱组件1中相邻两个支撑柱(例如支撑柱21和支撑柱22)之间；上述支撑柱组件2中的支撑柱21包括的磁编码器211焊接于直流减速电机213的尾轴处；上述支撑柱组件2中的支撑柱21包括的弹性联轴器212与直流减速电机213和丝杆214分别连接；上述支撑柱组件2中的支撑柱21包括的丝杆214与丝杆螺母215连接；上述支撑柱组件2中的支撑柱21包括的滑轨组件216与压力传感器217电路连接；上述支撑柱组件2中的支撑柱21包括的柱子本体218用于：固定丝杆螺母215、滑轨组件216和压力传感器217。

例如，上述电路主板组件1可以包括128个电路主板。上述支撑柱组件2可以包括256个支撑柱。一个电路主板连接两个支撑柱。弹性联轴器212可以是用于连接直流减速电机输出轴和丝杆的弹性联轴器(例如，弹性联轴器的直径为12mm，长为18.5mm)。直流减速电机213可以是用于驱动支撑柱的电机(例如，CHRGM16050的050型直流减速电机)。丝杆214可以是用于将直流减速电机的旋转运动转换成直线运动的丝杆(例如，丝杆的螺距为1mm，导程为4mm)。丝杆螺母215可以是用于固定丝杆的螺母。压力传感器217可以是采集目标物品的压力电信号的传感器(例如，压力传感器可以是柔性可变电阻压力传感器)。目标物品可以是具有重量的物品(例如，杯子、鼠标、瓶子等)。压力电信号可以是根据目标物品的压力信号转换的电信号。柱子本体218可以是自行设计用于固定丝杆螺母、滑轨组件和压力传感器的装置。例如，柱子本体长可以是180mm。柱子本体的尾部可以固定丝杆螺母，表面可以固定滑轨组件，压力传感器可以通过卡扣连接到柱子本体的头部。

接下来结合图2和图1对上述电路主板组件中的电路主板进行说明。图2是根据本公开的模块化阵列机器人的电路主板的一些实施例的结构示意图。如图2所示，上述电路主板组件1中的电路主板11包括：单片机111、电机驱动芯片112、收发器113和连接接口114。其中，上述单片机111与上述支撑柱组件2包括的滑轨组件216、上述电机驱动芯片112、上述收发器113分别电路连接。上述电机驱动芯片112与上述支撑柱组件2包括的直流减速电机213电路连接。上述连接接口114与上述支撑柱组件2包括的磁编码器211连接。上述单片机111用于：接收滑轨组件216发送的压力电信号，接收上述电机驱动芯片112发送的转速信息，向上述收发器113发送压力数字信号和柱子位置，接收上述收发器113发送的初始控制命令，对上述初始控制命令进行格式转换处理以生成控制命令，以及向上述电力驱动芯片112发送初始启动信号。上述电机驱动芯片112用于：接收上述单片机111发送的初始启动信号，向上述支撑柱组件2包括的直流减速电机213发送启动信号，读取相关联的磁编码器212的转速信息，以及向上述单片机111发送上述转速信息。上述收发器113用于：接收上述单片机111发送的压力数字信号和柱子位置，向相关联的上位机发送上述压力数字信号和上述柱子位置，接收相关联的上位机发送的初始控制命令，以及向上述单片机111发送上述初始控制命令。上述连接接口114设置于上述电路主板11背部。

其中，转速信息可以是直流减速电机转动的角度。压力数字信号可以是根据模数转换器将压力电信号转换成的数字信号。柱子位置可以是根据转速信息和直流减速电机的转速得到的直流减速电机转动的距离。初始控制命令可以表征相关联的上位机想要目标物品进行移动的情况。控制命令可以是单片机对初始控制命令进行格式转换后的命令(例如，初始控制命令的协议可以是USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)协议。控制命令的协议可以是CAN(Controller Area Network，控制器局域网总线)协议)。初始启动信号可以表征单片机想要直流减速电机转动的角度。启动信号可以是经过脉冲宽度调制后的初始启动信号。例如，上述单片机111可以是用于处理压力电信号和初始控制命令的芯片(例如，单片机可以是STM32F042K6T6芯片)。上述电机驱动芯片112可以是用于驱动两个直流减速电机的芯片(例如，电机驱动芯片可以是CHRGM16050芯片)。上述收发器113可以是用于接收USB协议的初始控制命令(例如，收发器可以是ADM3053芯片)。相关联的上位机可以是发出控制支撑柱组件移动命令的计算机。这里，相关联的上位机可以包括图形化界面。上述图形化界面可以显示每个支撑柱压力情况的灰度图。上述灰度图可以包括灰度值集。上述灰度值集中的灰度值可以表征支撑柱的高度。

接下来结合图3和图1对上述支撑柱组件包括的磁编码器进行说明。图3是根据本公开的模块化阵列机器人的磁编码器的一些实施例的结构示意图。如图3所示，上述支撑柱组件2中的支撑柱21包括的磁编码器211包括：板对板连接器2111、霍尔元件组件2112、磁环组件2113。上述板对板连接器2111与上述电路主板组件1中的电路主板11包括的连接接口114连接。上述霍尔元件组件2112与上述磁环组件2113连接。上述磁环组件2113装配于直流减速电机213的尾轴处。

其中，板对板连接器2111可以是锡手指。霍尔元件组件2112可以包括一对霍尔元件(例如，MLX92215霍尔元件)。磁环组件2113可以包括7对磁环(例如，磁环组件可以是一个内孔直径为1.5mm，厚度小于7mm的7对级磁环)。由此，可以将磁环组件装配于直流减速电机尾轴处，将一端的霍尔元件接触磁环的N极，另一端的霍尔元件接触磁环的S极，从而，可以在磁环旋转时，输出正交的方波信号被霍尔元件捕获，因此，可以记录直流减速电机旋转的角度。

接下来结合图4和图1对上述支撑柱组件包括的滑轨组件进行说明。图3是根据本公开的模块化阵列机器人的滑轨组件的一些实施例的结构示意图。如图3所示，上述支撑柱组件2中的支撑柱21包括的滑轨组件216包括：滑轨短板2161和滑轨长板2162。上述滑轨短板2161与上述电路主板组件1中的电路主板11电路连接。上述滑轨长板2162与压力传感器217电路连接。上述滑轨短板2161与上述滑轨长板2162弹性连接。上述滑轨长板2162用于：接收压力传感器217采集的压力电信号，以及向上述滑轨短板2161发送上述压力电信号。上述滑轨短板2161用于：接收滑轨长板2162发送的压力电信号，以及向电路主板111发送上述压力电信号。

接下来结合图5和图1对上述支撑柱组件包括的滑轨组件进行说明。图3是根据本公开的模块化阵列机器人的滑轨组件的另一些实施例的结构示意图。如图3所示，上述支撑柱组件2中包括的滑轨短板2161上配置有：弹性触点装置、插座、限位执行装置。上述支撑柱组件2包括的滑轨长板2162上配置有：导电板、限位装置。上述滑轨短板2161包括的弹性触点装置与滑轨长板2162包括的导电板弹性连接。上述滑轨短板2161包括的插座与上述电路主板组件1中的电路主板11包括的单片机111连接。上述滑轨长板2162包括的导电板与压力传感器217电路连接。上述滑轨短板2161包括的限位执行装置用于：触发滑轨长板2162包括的限位装置。上述滑轨长板2162包括的限位装置用于：限制上述支撑柱组件2中的支撑柱移动的位置，以保护上述模块化阵列机器人。

其中，上述滑轨短板2161包括的插座与上述电路主板组件1中的电路主板11包括的单片机111之间连接可以是通过FFC(Flexible Flat Cable，柔性扁平电缆)排线进行连接。例如，弹性触点装置可以是弹片或弹针。插座可以是FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)。限位执行装置可以是在滑轨长板包括的限位装置移动到滑轨短板包括的弹性触点装置时，触发限位装置的装置。导电板可以是铜皮。限位装置可以是磁性开关或限位开关。

上述滑轨组件作为本公开的实施例的一个发明点，解决了背景技术提及的技术问题二“可能会造成电线与支撑柱的缠绕”。可能会造成电线与支撑柱的缠绕的因素往往如下：模块化阵列机器人需要控制支撑柱上下移动以控制物品移动，支撑柱在上下移动时可能会造成电线与支撑柱的缠绕。如果解决了上述因素，就能达到可以避免电线与支撑柱的缠绕的效果。为了达到这一效果，本公开的滑轨组件包括滑轨短板和滑轨长板。具体而言，本公开的滑轨短板固定在滑轨支架上，滑轨长板固定在支撑柱上。由于，滑轨组件与电路主板的连接是通过FFC排线对滑轨短板和电路主板进行的连接，而滑轨短板与滑轨长板之间的连接通过弹性触点装置连接，滑轨长板处不存在电线。因此，可以支撑柱在上下移动时，滑轨短板与电路主板之间的电线不会根据支撑柱的移动而拆绕，滑轨长板根据支撑柱移动而移动时不会产生电线的拆绕。从而，可以避免电线与支撑柱之间的缠绕。

可选地，上述支撑柱组件2包括的磁编码器211用于：采集直流减速电机213的转速信息，以及向上述电路主板组件1中的电路主板11发送上述转速信息。

上述支撑柱组件2包括的直流减速电机213用于：接收上述电路主板组件1中的电路主板11发送的启动信号，以及控制支撑柱21上下移动。

上述支撑柱组件2包括的滑轨组件216用于：接收压力传感器217采集的压力电信号，以及向上述电路主板组件1包括的电路主板11发送上述压力电信号。

上述支撑柱组件2包括的压力传感器217用于：采集压力电信号，以及向滑轨组件216发送压力电信号。

本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的模块化阵列机器人，可以减少浪费计算资源。具体来说，导致浪费了大量的计算资源的原因在于：搭建包含数百个支撑柱节点的机器人，需要对每个支撑柱单独进行配置和控制，而对每个支撑柱的配置和控制均需要消耗计算资源。基于此，本公开的一些实施例的模块化阵列机器人，包括：电路主板组件、支撑柱组件。上述支撑柱组件中的支撑柱包括：磁编码器、弹性联轴器、直流减速电机、丝杆、丝杆螺母、滑轨组件、压力传感器、柱子本体。这里，模块化阵列机器人包括的支撑柱组件中的每个支撑柱的构造均相同，以及模块化阵列机器人包括的电路主板组件中的每个电路主板组件均相同。由此，可以采用模块化、分布式的方式搭建模块化阵列机器人，以及通过较少的计算资源来对支撑柱组件整体进行控制。从而，可以减少浪费计算资源。

进一步参考图6，示出了根据本公开的模块化阵列机器人的另一些实施例的结构示意图。如图6所示，上述模块化阵列机器人包括：电路主板组件1、支撑柱组件2、供电通信板组件3。上述电路主板组件1包括主板电路11、主板电路12。上述支撑柱组件2包括支撑柱21、支撑柱22、支撑柱23、支撑柱24。上述供电通信板组件3包括供电通信板31。

在另一些实施例中，上述供电通信板组件3中的供电通信板31与上述电路主板组件1中的电路主板11电路连接。上述供电通信板组件3中的供电通信板31与上述电路主板组件1中的电路主板21电路连接。上述供电通信板组件3用于：向上述电路主板组件1中的电路主板11和电路主板12供电。上述电路主板组件1中的电路主板11和电路主板12与相关联的上位机通过上述供电通信板31进行通信连接。

例如，供电通信板组件3可以包括四个供电通信板。一个供电通信板可以驱动64个电路主板。

可选地，如图7所示，示出了根据本公开的模块化阵列机器人的又一些实施例的结构示意图。如图7所示，上述模块化阵列机器人还包括：电机支架4、滑轨支架5、顶部支架6。

在又一些实施例中，上述电机支架4与上述支撑柱组件2中支撑柱21包括的直流减速电机213连接，上述电机支架4用于：固定上述支撑柱组件2中包括的直流减速电机213。上述滑轨支架5与上述支撑柱组件2中支撑柱21包括的滑轨组件216连接，上述滑轨支架5用于：固定上述支撑柱组件2包括的滑轨组件216。上述顶部支架6与上述支撑柱组件2中支撑柱21包括的柱子本体218连接，上述顶部支架6用于：固定上述支撑柱组件2包括的柱子本体218。

例如，上述电机支架4可以是层与层之间交替锁紧，依靠左右两层铝合金板进行定位的铝合金板。上述滑轨之间5可以是层与层之间交替锁紧，依靠左右两侧亚克力板进行定位的铝合金板。上述顶部支架6可以是保证顶部每个格子与支撑柱单边间隔预设距离的塑料板。例如，预设距离可以是0.2mm。

本公开还提供一种物品移动方法，应用于上述各实施例的模块化阵列机器人，如图8所示，示出了根据本公开的物品移动方法的一些实施例的流程图。该方法可以包括以下步骤。

步骤801，支撑柱组件中的支撑柱包括的压力传感器采集目标物品的压力电信号，以及将压力电信号发送至相关联的电路主板。

在一些实施例中，支撑柱组件中的支撑柱包括的压力传感器采集目标物品的压力电信号，以及将上述压力电信号发送至相关联的电路主板。其中，相关联的电路主板可以是与支撑柱连接的电路主板。

步骤802，支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器采集相关联的直流减速电机的转速信息，以及向相关联的电路主板发送转速信息。

在一些实施例中，上述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器采集相关联的直流减速电机的转速信息，以及向相关联的电路主板发送上述转速信息。其中，相关联的直流减速电机可以是与磁编码器在同一支撑柱包括的直流减速电机。相关联的电路主板可以是与支撑柱连接的电路主板。

步骤803，电路主板组件中的电路主板响应于接收到相关联的滑轨组件发送的压力电信号，响应于接收到相关联的磁编码器发送的转速信息以及响应于接收到相关联的上位机发送的初始控制命令，基于压力电信号和初始控制命令，生成电机启动信号，以及向相关联的直流减速电机发送电机启动信号。

在一些实施例中，电路主板组件中的电路主板响应于接收到相关联的滑轨组件发送的压力电信号，响应于接收到相关联的磁编码器发送的转速信息以及响应于接收到相关联的上位机发送的初始控制命令，基于上述压力电信号和上述初始控制命令，生成电机启动信号，以及向相关联的直流减速电机发送上述电机启动信号。其中，相关联滑轨组件可以是与电路主板连接的支撑柱包括的滑轨组件。相关联的磁编码器可以是与电路主板连接的支撑柱包括的磁编码器。

实践中，上述电路主板组件中的电路主板响应于接收到相关联的滑轨组件发送的压力电信号，响应于接收到相关联的磁编码器发送的转速信息以及响应于接收到相关联的上位机发送的初始控制命令，基于上述压力电信号和上述初始控制命令，可以通过以下步骤生成电机启动信号，以及向相关联的直流减速电机发送上述电机启动信号：

第一步，单片机响应于接收到相关联的滑轨组件发送的压力电信号，对上述压力电信号进行模数转换处理，以生成压力数字信号。实践中，上述单片机可以通过ADC(Analog-to-digital converter，模拟数字转换器)对上述压力电信号进行模数转换处理，以生成压力数字信号。

第二步，上述单片机响应于接收到相关联的磁编码器发送的转速信息，生成柱子位置，以及向收发器上述压力数字信号和上述柱子位置。实践中，首先，上述单片机可以根据转速信息表征的旋转角度和直流减速电机的转速，生成表征支撑柱的移动距离的柱子位置。然后，上述单片机可以向收发器上述压力数字信号和上述柱子位置。

第三步，上述收发器向相关联的上位机上述压力数字信号和上述柱子位置。

第四步，上述收发器响应于接收到相关联的上位机发送的初始控制命令，将上述初始控制命令发送至相关联的单片机。

第五步，上述单片机响应于接收到初始控制命令，基于上述初始控制命令、上述压力数字信号和上述柱子位置，生成脉冲占空比，以及向电机驱动芯片发送初始电机启动信号。实践中，首先，上述单片机响应于接收到初始控制命令，可以将表征第一协议的初始控制命令转化成表征第二协议的控制命令。然后，上述单片机可以通过预设算法，基于上述控制命令、上述压力数字信号和上述柱子位置，生成脉冲占空比。最后，上述单片机可以向电机驱动芯片发送初始电机启动信号。例如，第一协议可以是USB协议。第二协议可以是CAN协议。预设算法可以是PID(Proportion Integral Differential，比例-积分-微分)算法。

第六步，上述电机驱动芯片响应于接收到初始电机启动信号，对上述初始电机启动信号进行脉冲调制处理以生成电机启动信号。

第七步，上述电机驱动芯片将上述电机启动信号发送至相关联的直流减速电机。

步骤803中相关的技术内容作为本公开的实施例的一个发明点，解决了背景技术提及的技术问题三“难以准确控制支撑柱移动到指定位置”。难以准确控制支撑柱移动到指定位置的因素往往如下：在控制支撑柱移动时，机器人系统通过不断启动直流减速电机来不断调整支撑柱的位置，使得难以准确控制支撑柱移动到指定位置。如果解决了上述因素，就能达到可以准确控制支撑柱移动到指定位置的效果。为了达到这一效果，首先，单片机响应于接收到相关联的滑轨组件发送的压力电信号，对上述压力电信号进行模数转换处理，以生成压力数字信号。由此，可以得到目标物品通过压力传感器采集的压力电信号对应的压力数字信号，以便后续得到目标物品的位置信息。其次，上述单片机响应于接收到相关联的磁编码器发送的转速信息，生成柱子位置，以及向收发器上述压力数字信号和上述柱子位置。由此，可以根据磁编码器采集到较为准确的转速信息得到较为准确的柱子位置，以便后续根据柱子位置准确控制支撑柱的移动。接着，上述收发器向相关联的上位机上述压力数字信号和上述柱子位置。然后，上述收发器响应于接收到相关联的上位机发送的初始控制命令，将上述初始控制命令发送至相关联的单片机。之后，上述单片机响应于接收到初始控制命令，基于上述初始控制命令、上述压力数字信号和上述柱子位置，生成脉冲占空比，以及向电机驱动芯片发送初始电机启动信号。由此，可以根据预设算法得到较为准确的脉冲占空比以及初始电机启动信号。这之后，上述电机驱动芯片响应于接收到初始电机启动信号，对上述初始电机启动信号进行脉冲调制处理以生成电机启动信号。由此，可以得到脉冲调制处理后的电力启动信号以便启动直流减速电机。最后，上述电机驱动芯片将上述电机启动信号发送至相关联的直流减速电机。由此，可以准确的控制直流减速电机的启动，以便可以准确控制支撑柱移动到指定位置。

步骤804，支撑柱组件中的支撑柱包括的直流减速电机响应于接收到电机启动信息，控制支撑柱上下移动，以控制目标物品进行移动。

在一些实施例中，上述支撑柱组件中的支撑柱包括的直流减速电机响应于接收到电机启动信息，控制支撑柱上下移动，以控制上述目标物品进行移动。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种模块化阵列机器人，其特征在于，包括：电路主板组件、支撑柱组件，其中，

所述支撑柱组件中的支撑柱包括：磁编码器、弹性联轴器、直流减速电机、丝杆、丝杆螺母、滑轨组件、压力传感器、柱子本体；

所述电路主板组件中的电路主板与所述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器、直流减速电机和滑轨组件分别电路连接；

所述电路主板组件中的电路主板安装在支撑柱组件中相邻两个支撑柱之间；

所述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器焊接于直流减速电机的尾轴处；

所述支撑柱组件中的支撑柱包括的弹性联轴器与直流减速电机和丝杆分别连接；

所述支撑柱组件中的支撑柱包括的丝杆与丝杆螺母连接；

所述支撑柱组件中的支撑柱包括的滑轨组件与压力传感器电路连接；

所述支撑柱组件中的支撑柱包括的柱子本体用于：固定丝杆螺母、滑轨组件和压力传感器。

2.根据权利要求1所述的模块化阵列机器人，其特征在于，所述支撑柱组件包括的磁编码器用于：采集直流减速电机的转速信息，以及向所述电路主板组件中的电路主板发送所述转速信息；

所述支撑柱组件包括的直流减速电机用于：接收所述电路主板组件中的电路主板发送的启动信号，以及控制支撑柱上下移动；

所述支撑柱组件包括的滑轨组件用于：接收压力传感器采集的压力电信号，以及向所述电路主板组件包括的电路主板发送所述压力电信号；

所述支撑柱组件包括的压力传感器用于：采集压力电信号，以及向滑轨组件发送压力电信号。

3.根据权利要求2所述的模块化阵列机器人，其特征在于，所述电路主板组件中的电路主板包括：单片机、电机驱动芯片、收发器、连接接口；

所述单片机与所述支撑柱组件包括的滑轨组件、所述电机驱动芯片、所述收发器分别电路连接；

所述电机驱动芯片与所述支撑柱组件包括的直流减速电机电路连接；

所述连接接口与所述支撑柱组件包括的磁编码器连接；

所述单片机用于：接收所述滑轨组件发送的压力电信号，接收所述电机驱动芯片发送的转速信息，向所述收发器发送压力数字信号和柱子位置，接收所述收发器发送的初始控制命令，对所述初始控制命令进行格式转换处理以生成控制命令，以及向所述电力驱动芯片发送初始启动信号；

所述电机驱动芯片用于：接收所述单片机发送的初始启动信号，向所述支撑柱组件包括的直流减速电机发送启动信号，读取相关联的磁编码器的转速信息，以及向所述单片机发送所述转速信息；

所述收发器用于：接收所述单片机发送的压力数字信号和柱子位置，向相关联的上位机发送所述压力数字信号和所述柱子位置，接收相关联的上位机发送的初始控制命令，以及向所述单片机发送所述初始控制命令；

所述连接接口设置于所述电路主板背部。

4.根据权利要求3所述的模块化阵列机器人，其特征在于，所述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器包括：板对板连接器、霍尔元件组件、磁环组件；

所述板对板连接器与所述电路主板组件中的电路主板包括的连接接口连接；

所述霍尔元件组件与所述磁环组件连接；

所述磁环组件装配于直流减速电机的尾轴处。

5.根据权利要求4所述的模块化阵列机器人，其特征在于，所述模块化阵列机器人还包括：供电通信板组件，其中，

所述供电通信板组件中的供电通信板与所述电路主板组件中的电路主板电路连接；

所述供电通信板组件用于：向所述电路主板组件中的电路主板供电；

所述电路主板组件中的电路主板与相关联的上位机通过所述供电通信板进行通信连接。

6.根据权利要求1-5之一所述的模块化阵列机器人，其特征在于，所述模块化阵列机器人还包括：电机支架、滑轨支架、顶部支架，其中，

所述电机支架与所述支撑柱组件包括的直流减速电机连接，所述电机支架用于：固定所述支撑柱组件包括的直流减速电机；

所述滑轨支架与所述支撑柱组件包括的滑轨组件连接，所述滑轨支架用于：固定所述支撑柱组件包括的滑轨组件；

所述顶部支架与所述支撑柱组件包括的柱子本体连接，所述顶部支架用于：固定所述支撑柱组件包括的柱子本体。

7.一种物品移动方法，应用于如权利要求1-6任一所述的模块化阵列机器人，包括：

支撑柱组件中的支撑柱包括的压力传感器采集目标物品的压力电信号，以及将所述压力电信号发送至相关联的电路主板；

所述支撑柱组件中的支撑柱包括的磁编码器采集相关联的直流减速电机的转速信息，以及向相关联的电路主板发送所述转速信息；

电路主板组件中的电路主板响应于接收到相关联的滑轨组件发送的压力电信号，响应于接收到相关联的磁编码器发送的转速信息以及响应于接收到相关联的上位机发送的初始控制命令，基于所述压力电信号和所述初始控制命令，生成电机启动信号，以及向相关联的直流减速电机发送所述电机启动信号；

所述支撑柱组件中的支撑柱包括的直流减速电机响应于接收到电机启动信息，控制支撑柱上下移动，以控制所述目标物品进行移动。