一种基于总线舵机控制的智能机器人控制系统的制作方法

本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种基于总线舵机控制的智能机器人控制系统。

背景技术：

随着科技的快速发展，机器人的功能也会不断拓展，现有技术中的机器人多采用多个数字舵机并联实现机器人的控制，导致机器人的内部线路繁琐，机器人控制板多设计单一舵机控制板导致传统的机器人在开源方面没有很好的效果，无法外接更多的第三方支持设备，因为机器人内部线路的繁琐给后期修复工作带来许多麻烦；传统上的机器人的主控系统功能单一，导致机器人对外界的表达处于机械单一的模式。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题，提出以下技术方案：

一种基于总线舵机控制的智能机器人控制系统，包括主控模块、电源管理模块与动力电池，还包括设于主控模块中央的陀螺仪、设于所述主控模块底端的SPI接口与USB接口、设于主控模块顶端的头部舵机端口、设于主控模块一侧的左手舵机端口与左腿舵机端口、设于控模块另一侧的右手舵机端口与右腿舵机端口、电联接于所述主控模块的电源管理系统、电联接于所述电源管理系统的动力电池，所述电源管理系统包括充电接口与电源开关，该电源管理系统均外接于所述主控模块与动力电池，所述动力电池的内部设有电池保护板；所述陀螺仪为MPU6050，可实时获取机器人的状态，当机器人跌倒，机器人会根据陀螺仪获取的数据做出相应的动作站立起来，提高了机器人的智能化，所述SPI接口，接入其他多功能外设，丰富机器人的功能，所述电源管理系统可精准的电量采集电路，输出至下位机板，单独的设置可有效保护主控模块的安全；

优选的，所述主控模块还包括设于所述头部舵机一侧的蓝牙、设于所述左手舵机一侧的第一超声波与第一串口、设于所述右手舵机一侧的第二串口、第二超声波与LED；

优选的，所述左手舵机与左腿舵机之间设有左眼OLED灯圈，所述右手舵机与右腿舵机之间设有右眼OLED灯圈；

优选的，所述第一串口与第二串口均为UART串口；

优选的，所述OLED灯圈外接有128MbyteFLASH芯片，该128MbyteFLASH芯片存放眼部表情库，可以实现多种表情的展现，可以让机器人的感情更能形象的体现，解决了机器人情感表现不足的问题；

本发明对比现有技术可实现以下有益效果：通过总线舵机的一体化控制精简机器人内部的线路，使得机器人的控制更加方便，后期维修养护更加简便；通过主控系统上预留的各种接口，实现机器人最大化的开源，保证机器人可以支持各种第三方设备；电源管理系统单独的设立，使得机器人控制系统在使用时更加安全。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明控制原理流程图；

其中，1-主控模块、2-陀螺仪、301-头部舵机端口、302-左手舵机端口、303-左腿舵机端口、304-右腿舵机端口、305-右手舵机端口、401-左眼OLED灯圈、402-右眼OLED灯圈、403-LED、501-第一串口、502-第二串口、601-第一超声波、602-第二超声波、701-USB接口、702-SPI接口、703-蓝牙、8-电源管理模块、801-充电接口、802-电源开关、901-动力电池、902-电池保护板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明包括主控模块1、电源管理模块8与动力电池901，区别与传统机器人控制系统，本发明将电源管理模块8单独设立，在使用时更加安全，不会因电池的损坏而直接造成机器人控制系统的损坏，所述主控模块1顶端中间设有头部舵机端口301，用于连接头部舵机，所述主控模块1的一侧设有蓝牙703，该蓝牙703的一侧设有左手舵机端口302，用于连接右手舵机，所述左手舵机端口302下方设有左眼OLED灯圈401，该左眼OLED灯圈下方设有左腿舵机端口303，该左腿舵机端口303用于连接右腿舵机，所述左手舵机端口302的一侧设有第一串口501，该第一串口501用于外接第三方控制板，所述第一串口501的下方设有第一超声波601，该第一超声波用于检测前方障碍物，所述主控模块1的底端中间设有SPI接口702，该SPI接口702的一侧设有USB接口701，所述SPI接口702用于外接其他多功能设备，丰富机器人的功能，所述SPI接口702的一侧设有第二串口502，该第二串口502功能与第一串口501的功能一致，所述第二串口502的一侧设有右腿舵机端口304，该右腿舵机端口304用于连接左腿舵机，所述右腿舵机端口304的上方设有右眼OLED灯圈402，该右眼OLED灯圈402与左眼OLED灯圈401的功能一致，所述右眼OLED灯圈的上方设有右手舵机端口305，该右手舵机端口305用于连接左手舵机，所述第二串口502的上方设有第二超声波602，该第二超声波602的功能与第一超声波601的功能一致，所述第二超声波602的上方设有LED403，该LED403用于对机器人的耳部灯圈进行控制，所述主控模块1通过电源管理模块8电联接于锂电池901，所述电源管理模块包括充电接口801与电源开关802，所述锂电池901的一侧还设有电池保护板902；如上述，本发明使用总线舵机技术，将各舵机直接通过各舵机端口连接于主控模块1，减少机器人内部舵机与控制系统导线繁多的情况，如图1所示，主控模块1上设有第一串口501与第二串口502，所述第一串口501与第二串口502均为UART串口，便于外接第三方控制系统，有效的增加了机器人的开源性，第三方控制系统可以直接通过接入所述第一串口501或第二串口502对机器人进行控制，所述第一超声波601与第二超声波602均用于检测机器人周边的环境，是机器人更加智能化，所述LED403配合左眼OLED灯圈401与右眼OLED灯圈402使机器人更为人性化，所述陀螺仪2的配置用于稳定机器人的平衡性，例如机器人跌倒时，陀螺仪会向主控模块1发送信号，主控模块1进行分析后将指令发送至具体舵机端口，使得机器人可以自己站立，所述蓝牙703用于APP的开发，有效的增加了机器人的开源性。本发明的控制原理分为两种情况，其一，主控模块控制，流程如图2所述，硬件设备如OLED灯圈，陀螺仪等，将信号传输至主控模块1，由主控模块1强信号传输至应用层，最后到达物理层；其二，通过串口外接第三方系统，利用MODBUS(一种工业通讯系统)协议建立通信桥梁，完成机器人智能化展现的整个闭环流程，具体流程如图2，即用户应用程序，如语音、APP等将信号传输至第三方控制系统，然后经过主控模块1检测后发送至应用层，最后到达物理层。