一種基於總線舵機控制的智慧機器人控制系統的製作方法

2023-09-21 22:35:50 3

本實用新型涉及一種控制系統，尤其涉及一種基於總線舵機控制的智慧機器人控制系統。

背景技術：

隨著科技的快速發展，機器人的功能也會不斷拓展，現有技術中的機器人多採用多個數字舵機並聯實現機器人的控制，導致機器人的內部線路繁瑣，機器人控制板多設計單一舵機控制板導致傳統的機器人在開源方面沒有很好的效果，無法外接更多的第三方支持設備，因為機器人內部線路的繁瑣給後期修復工作帶來許多麻煩；傳統上的機器人的主控系統功能單一，導致機器人對外界的表達處於機械單一的模式。

技術實現要素：

本實用新型為解決上述問題，提出以下技術方案：

一種基於總線舵機控制的智慧機器人控制系統，包括主控模塊、電源管理模塊與動力電池，還包括設於主控模塊中央的陀螺儀、設於所述主控模塊底端的SPI接口與USB接口、設於主控模塊頂端的頭部舵機埠、設於主控模塊一側的左手舵機埠與左腿舵機埠、設於控模塊另一側的右手舵機埠與右腿舵機埠、電聯接於所述主控模塊的電源管理系統、電聯接於所述電源管理系統的動力電池，所述電源管理系統包括充電接口與電源開關，該電源管理系統均外接於所述主控模塊與動力電池，所述動力電池的內部設有電池保護板；所述陀螺儀為MPU6050，可實時獲取機器人的狀態，當機器人跌倒，機器人會根據陀螺儀獲取的數據做出相應的動作站立起來，提高了機器人的智能化，所述SPI接口，接入其他多功能外設，豐富機器人的功能，所述電源管理系統可精準的電量採集電路，輸出至下位機板，單獨的設置可有效保護主控模塊的安全；

優選的，所述主控模塊還包括設於所述頭部舵機一側的藍牙、設於所述左手舵機一側的第一超聲波與第一串口、設於所述右手舵機一側的第二串口、第二超聲波與LED；

優選的，所述左手舵機與左腿舵機之間設有左眼OLED燈圈，所述右手舵機與右腿舵機之間設有右眼OLED燈圈；

優選的，所述第一串口與第二串口均為UART串口；

優選的，所述OLED燈圈外接有128MbyteFLASH晶片，該128MbyteFLASH晶片存放眼部表情庫，可以實現多種表情的展現，可以讓機器人的感情更能形象的體現，解決了機器人情感表現不足的問題；

本實用新型對比現有技術可實現以下有益效果：通過總線舵機的一體化控制精簡機器人內部的線路，使得機器人的控制更加方便，後期維修養護更加簡便；通過主控系統上預留的各種接口，實現機器人最大化的開源，保證機器人可以支持各種第三方設備；電源管理系統單獨的設立，使得機器人控制系統在使用時更加安全。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型控制原理流程圖；

其中，1-主控模塊、2-陀螺儀、301-頭部舵機埠、302-左手舵機埠、303-左腿舵機埠、304-右腿舵機埠、305-右手舵機埠、401-左眼OLED燈圈、402-右眼OLED燈圈、403-LED、501-第一串口、502-第二串口、601-第一超聲波、602-第二超聲波、701-USB接口、702-SPI接口、703-藍牙、8-電源管理模塊、801-充電接口、802-電源開關、901-動力電池、902-電池保護板。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明：

如圖1所示，本實用新型包括主控模塊1、電源管理模塊8與動力電池901，區別與傳統機器人控制系統，本實用新型將電源管理模塊8單獨設立，在使用時更加安全，不會因電池的損壞而直接造成機器人控制系統的損壞，所述主控模塊1頂端中間設有頭部舵機埠301，用於連接頭部舵機，所述主控模塊1的一側設有藍牙703，該藍牙703的一側設有左手舵機埠302，用於連接右手舵機，所述左手舵機埠302下方設有左眼OLED燈圈401，該左眼OLED燈圈下方設有左腿舵機埠303，該左腿舵機埠303用於連接右腿舵機，所述左手舵機埠302的一側設有第一串口501，該第一串口501用於外接第三方控制板，所述第一串口501的下方設有第一超聲波601，該第一超聲波用於檢測前方障礙物，所述主控模塊1的底端中間設有SPI接口702，該SPI接口702的一側設有USB接口701，所述SPI接口702用於外接其他多功能設備，豐富機器人的功能，所述SPI接口702的一側設有第二串口502，該第二串口502功能與第一串口501的功能一致，所述第二串口502的一側設有右腿舵機埠304，該右腿舵機埠304用於連接左腿舵機，所述右腿舵機埠304的上方設有右眼OLED燈圈402，該右眼OLED燈圈402與左眼OLED燈圈401的功能一致，所述右眼OLED燈圈的上方設有右手舵機埠305，該右手舵機埠305用於連接左手舵機，所述第二串口502的上方設有第二超聲波602，該第二超聲波602的功能與第一超聲波601的功能一致，所述第二超聲波602的上方設有LED403，該LED403用於對機器人的耳部燈圈進行控制，所述主控模塊1通過電源管理模塊8電聯接於鋰電池901，所述電源管理模塊包括充電接口801與電源開關802，所述鋰電池901的一側還設有電池保護板902；如上述，本實用新型使用總線舵機技術，將各舵機直接通過各舵機埠連接於主控模塊1，減少機器人內部舵機與控制系統導線繁多的情況，如圖1所示，主控模塊1上設有第一串口501與第二串口502，所述第一串口501與第二串口502均為UART串口，便於外接第三方控制系統，有效的增加了機器人的開源性，第三方控制系統可以直接通過接入所述第一串口501或第二串口502對機器人進行控制，所述第一超聲波601與第二超聲波602均用於檢測機器人周邊的環境，是機器人更加智能化，所述LED403配合左眼OLED燈圈401與右眼OLED燈圈402使機器人更為人性化，所述陀螺儀2的配置用於穩定機器人的平衡性，例如機器人跌倒時，陀螺儀會向主控模塊1發送信號，主控模塊1進行分析後將指令發送至具體舵機埠，使得機器人可以自己站立，所述藍牙703用於APP的開發，有效的增加了機器人的開源性。本實用新型的控制原理分為兩種情況，其一，主控模塊控制，流程如圖2所述，硬體設備如OLED燈圈，陀螺儀等，將信號傳輸至主控模塊1，由主控模塊1強信號傳輸至應用層，最後到達物理層；其二，通過串口外接第三方系統，利用MODBUS(一種工業通訊系統)協議建立通信橋梁，完成機器人智能化展現的整個閉環流程，具體流程如圖2，即用戶應用程式，如語音、APP等將信號傳輸至第三方控制系統，然後經過主控模塊1檢測後發送至應用層，最後到達物理層。