专利名称：一种微型机器人的无线调试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微型机器人的调试装置，更具体的说，涉及一种基于无线收
发模块的微型机器人调试装置。
背景技术：
机器人技术作为信息技术和先进制造技术的典型代表和主要技术手段，已成为世 界各国竞相发展的技术，目前已知的机器人调试技术主要有以下几种 (1)在PC上位机上写好程序编译好后下载到机器人的处理单元中进行一次性的 运行。这种方式中，传统的程序调试中用到的单步调试、跟踪变量、设置断点等技术无法发 挥作用。在机器人连续的动作当中靠我们肉眼来判断哪个动作失误、或者是哪个传感器出 现问题等是非常困难的。 (2)机器人的处理单元上配置指示灯或者蜂鸣器，在机器人运行过程中根据指示 灯的状态或者蜂鸣器的声音来判断机器人的运行状态。这种方式只能对机器人的运行做出 大致的判断，不能准确的获得运行过程中的处理器的相关信息。 (3)机器人在线调试方式。通过串行通信、并行通信、USB通信等技术与PC上位机 连接进行在线调试。这种方法可以准确的获得机器人处理单元的信息，但是机器人无法自 由运行，所能调试的机器人的功能是有限的。 (4)机器人的处理单元上配置LCD显示屏，利用显示屏来获取机器人的状态是最 直接也是最准确的一种方法。但是很多情况下，机器人是高速运动的，要在机器人运动过程 中从那么小的LCD上看清楚什么东西是几乎不可能的。 近距离无线通信技术的飞速发展，如Bluetooth、ZigBee、UWB、IrDA、RF等，使得低 成本、低功耗、低复杂度的近距离无线通信应用在智能机器人上成为现实，也为智能机器人 的调试提供了良好的技术基础。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有的微型机器人程序调试技术存在的 缺陷，提供一种无线调试装置，通过安装在微型机器人和上位机上的无线收发模块，方便的 获取微型机器人的状态信息并能向微型机器人发送控制命令。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案 —种微型机器人的无线调试装置，包括微型机器人收发端和上位机收发端，所述 微型机器人收发端包括通过通用接口安装在微型机器人上的无线收发模块A，上位机收发 端包括上位机、通信适配器和无线收发模块B，无线收发模块B与通信适配器之间、通信适 配器与上位机之间通过通用接口连接，无线收发模块A接收微型机器人在运行过程中产生 的数据并发送到无线收发模块B，无线收发模块B接收无线收发模块A发送的数据，经通信 适配器完成数据格式的转换后传输到上位机，上位机显示微型机器人运行中的所有状态信 息，并通过无线收发模块B、无线收发模块A向微型机器人发送控制命令，对微型机器人运行过程进行调试。 所述无线收发模块A包括收发缓冲器、数据编解码器以及无线收发芯片，收发缓 冲器通过通用接口与微型机器人相连，微型机器人在运行过程中产生的数据通过通用接口 被收发缓冲器接收，经数据编解码器处理，由无线收发芯片发射，同样也可以接收上位机发 送的数据，无线收发芯片检测到无线载波后，接收数据，由数据编解码器经校验，存入收发 缓冲器，通过通用接口传递给微型机器人。 所述无线收发模块B包括无线收发芯片、数据编解码器，无线收发芯片接收到的 数据，经通信适配器完成数据格式的转换后传输到上位机。 所述通信适配器包括MCU处理器，MCU处理器通过通用接口分别与上位机及数据 编解码器连接，数据编解码器处理的数据传递给MCU处理器，MCU处理器完成数据接收存入 数据缓冲器，并进行协议编码，传递给上位机，同样上位机将数据通过通用接口传递给MCU 处理器，处理器解码后，将数据通过通用接口送入数据编解码器通过数据处理后，由无线收 发芯片发射。 本实用新型与现有技术相比具有以下的效果和优点 (1)无线收发模块体积小、方便安装在任何种类微型机器人上而不对其产生破坏。
(2)无线收发模块功耗低，对需要电池运行的微型机器人不会造成负担。
(3)无线收发模块成本低，对微型机器人的设计开发不会造成经济负担。
(4)该装置中所有用到的接口都是通用接口，方便与任何种类的微型机器人和上
位机连接。 (5)上位机监测控制软件操作简单、界面友好、在不影响微型机器人正常运行的情 况下能够进行方便、直观、准确的调试。 综上所述，采用无线调试装置调试微型机器人的好处主要表现在低成本、低功 耗、体积小，连接简单，调试操作方便、直观而准确。
图1是本实用新型的系统结构原理图。 图2是本实用新型微型机器人收发端结构示意图。 图3是本实用新型上位机(PC端)收发端结构示意图。
具体实施方式图1是本实用新型的系统结构原理图，本实用新型提供一种微型机器人的无线调 试装置，这套装置由微型机器人收发端(参见图2)，上位机收发端(参见图3)以及一套上 位机监测控制软件构成。微型机器人收发端(PC端)包括通过通用接口安装在微型机器 人1上的无线收发模块A，上位机收发端包括上位机、通信适配器和无线收发模块B，无线 收发模块B与通信适配器之间、通信适配器与上位机之间通过通用接口连接，无线收发模 块A接收微型机器人在运行过程中产生的数据并发送到无线收发模块B，无线收发模块B 接收无线收发模块A发送的数据，经通信适配器完成数据格式的转换后传输到上位机，上 位机显示微型机器人运行中的所有状态信息，并通过无线收发模块B、无线收发模块A向 微型机器人发送控制命令，对微型机器人运行过程进行调试。上位机可以是普通PC、工业PC、或者掌上电脑等设备，上位机的监测控制软件可以根据实际需要设计功能，可以只有监测功能，也可以同时具有监测和控制调试功能，监测控制软件，可以显示微型机器人运行中的所有状态信息，并能向微型机器人发送远程控制命令，对微型机器人运行过程进行调试，无线收发模块，用于发送和接收数据，无线收发手段可以采用任何短距离无线通信技术，如Bluetooth、 ZigBee、 UWB、 IrDA、 RF等。通用接口 ，用于完成整个装置中不同部分的连接，可以采用串行通信、并行通信或者USB等技术。通信适配器，在无线收发模块和上位机之间起
桥梁作用，根据无线方式采用相关协议，完成数据格式的转换和数据的传输。[0025] 如图2所示，无线收发模块A包括收发缓冲器3、数据编解码器4以及无线收发芯片5，收发缓冲器3通过通用串行接口 2与微型机器人1相连，微型机器人1在运行过程中产生的数据通过串行接口 2被收发缓冲器3接收，经数据编解码器4进行检验、地址编码处理，加入通讯起始标志后，由无线收发芯片5发射，完成微型机器人数据的发射。同样也可以接收上位机发送的数据，当有数据时，无线收发芯片5检测到无线载波后，接收数据，由数据编解码器4经校验、地址匹配后确认是否为合法数据，存入收发缓冲器3，通过串行接口 2传递给微型机器人l，实现微型机器人的动作控制。通用接口 2可以采用SPI、 12C、RS485、 USB等通用接口技术，具体根据微型机器人的硬件情况来决定。[0026] 如图3所示，无线收发模块B包括无线收发芯片6、数据编解码器7，通信适配器包括MCU处理器9， MCU处理器9通过串行接口 8与数据编解码器7连接，通过通用串行接口10与作为上位机的计算机11连接，当微型机器人发送数据时，无线收发芯片6可检测到无线载波，无线收发芯片6接收到的数据经数据编解码器7完成解码、地址匹配、校验等处理传递给MCU处理器9，MCU处理器9完成数据接收存入数据缓冲器，并进行协议编码，传递给计算机11，同样，当需要发送数据时，计算机11按通用串行接口 10的协议要求，将数据通过通用串行接口 10传递给MCU处理器9，处理器解码后，将数据通过通用接口 8送入数据编解码器7经地址编码、检验、加入通讯起始标志等数据处理后，由无线收发芯片6发射，由微型机器人收发端接收，串行接口 8和通用串行接口 IO可以采用SPI、 I2C、 RS485、 USB等通用接口技术。
权利要求一种微型机器人的无线调试装置，其特征在于包括微型机器人收发端和上位机收发端，所述微型机器人收发端包括通过通用接口安装在微型机器人(1)上的无线收发模块A，上位机收发端包括上位机、通信适配器和无线收发模块B，无线收发模块B与通信适配器之间、通信适配器与上位机之间通过通用接口连接，无线收发模块A接收微型机器人在运行过程中产生的数据并发送到无线收发模块B，无线收发模块B接收无线收发模块A发送的数据，经通信适配器完成数据格式的转换后传输到上位机，上位机显示微型机器人运行中的所有状态信息，并通过无线收发模块B、无线收发模块A向微型机器人发送控制命令，对微型机器人运行过程进行调试。
2. 根据权利要求1所述的无线调试装置，其特征在于所述无线收发模块A包括收发 缓冲器(3)、数据编解码器(4)以及无线收发芯片(5)，收发缓冲器(3)通过通用接口与微 型机器人(1)相连，微型机器人(1)在运行过程中产生的数据通过通用接口被收发缓冲器 (3)接收，经数据编解码器(4)处理，由无线收发芯片(5)发射，同样也可以接收上位机发送 的数据，无线收发芯片(5)检测到无线载波后，接收数据，由数据编解码器(4)经校验，存入 收发缓冲器(3)，通过通用接口传递给微型机器人(1)。
3. 根据权利要求1或2所述的无线调试装置，其特征在于所述无线收发模块B包括 无线收发芯片(6)、数据编解码器(7)，无线收发芯片(6)接收到的数据，经通信适配器完成 数据格式的转换后传输到上位机。
4. 根据权利要求3所述的无线调试装置，其特征在于所述通信适配器包括MCU处理 器(9)， MCU处理器(9)通过通用接口分别与上位机及数据编解码器(7)连接，数据编解码 器(7)处理的数据传递给MCU处理器(9)， MCU处理器(9)完成数据接收存入数据缓冲器， 并进行协议编码，传递给上位机，同样上位机将数据通过通用接口传递给MCU处理器(9)， 处理器解码后，将数据通过通用接口 8送入数据编解码器(7)通过数据处理后，由无线收发 芯片(6)发射。
专利摘要本实用新型涉及一种微型机器人的无线调试装置，包括微型机器人收发端和上位机收发端，所述微型机器人收发端包括通过通用接口安装在微型机器人上的无线收发模块A，上位机收发端包括上位机、通信适配器和无线收发模块B，无线收发模块B与通信适配器之间、通信适配器与上位机之间通过通用接口连接，无线收发模块A接收微型机器人在运行过程中产生的数据并发送到无线收发模块B，无线收发模块B接收无线收发模块A发送的数据，经通信适配器完成数据格式的转换后传输到上位机，上位机显示微型机器人运行中的所有状态信息，并通过无线收发模块B、无线收发模块A向微型机器人发送控制命令，对微型机器人运行过程进行调试。
文档编号G06F11/36GK201491008SQ200920195918
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者吴剑钟, 蔡建平, 霍梅梅 申请人:浙江大学城市学院