单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统及该机器人系统的控制方法_4

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施方式是对实施方式二所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的电动机驱动电路包括微处理器及运动控制器、三相桥式电路前级驱动器和三相桥式电路,微处理器及运动控制器的控制信号输出端连接三相桥式电路前级驱动器的控制信号输入端,三相桥式电路前级驱动器的驱动信号输出端连接三相桥式电路的驱动信号输入端,三相桥式电路的驱动信号输出端用于连接电动机的驱动信号输入端,微处理器及运动控制器的反馈信号输入端用于连接电动机的反馈信号输出端。图7所示为一种具体的电动机驱动电路的结构。
[0225]【具体实施方式】四:本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,无线通信模块采用WiFi通信。
[0226]无线通信模块采用WIFI通信,因而可以用具有WIFI功能的手机、笔记本电脑和台式电脑来控制。
[0227]【具体实施方式】五:本实施方式是对实施方式四所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,无线通信模块采用USR-WIFI232-T型通信模块或LSD5WF-3017型通信模块。
[0228]USR-WIFI232-T是一款集成了所有W1-Fi功能的小巧模块,尺寸仅22mm x 13.5mmx6mm。针对照明和插座等应用领域,采用了 1x10管脚2mm插针连接器,易于焊装在客户的产品的硬件单板电路上。模块配备有特制的焊盘或外置天线连接器,适用于各种外置天线的应用。
[0229]超低功耗嵌入式W1-Fi模组提供了一种将用户的物理设备连接到W1-Fi无线网络上,并提供UART串口等接口传输数据的解决方案。该模块硬件上集成了 MAC,基频芯片,射频收发单元,以及功率放大器;嵌入式的固件则支持W1-Fi协议及配置,以及组网的TCP/IP协议栈。USR-WIFI232-T是一款一体化的802.llb/g/n W1-Fi的低功耗解决方案,通过USR-WIFI232-T模组,传统的低端串口设备或MCU控制的设备均可以很方便的接入W1-Fi无线网络,从而实现物联网络控制与管理。
[0230]LSD5WF-3017是专门为实现嵌入式系统的无线局域网通信应用而设计的一款高性能、低成本IEEE 802.llb/g/n的USB接口无线模块,使用该模块能够使用户通过嵌入式硬件USB Host接口高效快捷的扩展出无线局域网通信功能。模块核心为一个高度集成的MMO (多输入、多输出)、MAC、2T2R基带和2.4G射频芯片,支持PHY速率高达300Mbps,完全符合IEEE 802.llb/g/n标准规范,优化的射频架构和基带算法提供了卓越性能与低功耗。LSD5WF-3017模块设计基于安全的标准特性范围,将为客户提供高质量并符合国际标准一种简单、低成本、可靠的拥有无线网络功能产品的设计方案。
[0231]NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装。其特性如下:
[0232](I) 433Mhz开放ISM频段免许可使用。
[0233](2)最高工作频率50kbps,高效GFSK调制,抗干扰能力强,提别适合工业控制场入口 O
[0234](3) 125频道,满足多点通信和跳频通信需要。
[0235](4)内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制。
[0236](5)低功耗1.9V-3.6V工作,待机模式下状态仅为2.5uA
[0237](6)收发模式切换时间<650us
[0238](7)模块可软件设地址,只有收到本机地址时才会输出数据,可直接接各种二号微处理器使用,软件编程非常方便。
[0239](8) TX Mode:在 +1dBm 情况下,电流为 30mA ;RX Mode:12.2mA。
[0240](9)标准DIP间距接口,便于嵌入式应用。
[0241](10) RFModule-Quick-DEV快速开发系统,含开发板。
[0242]发送接收流程如下:
[0243]ShockBurst TX发送流程:当微控制器有数据要发送时,通过SPI接口,按时序接收机的地址和要发送的数据送传给模块,SPI接口速率在通信协议和器件配置时确定。微控制器置高TRX_CE和TX_EN,激发模块的ShockBurstTM发送模式。模块自动发送,过程包括:
(I)射频寄存器自动开启;(2)数据打包;(3)发送数据包;(4)当数据发送完成,数据准备好引脚被置高。如果AUT0_RETRAN被置高,模块会不断重发,直到TRX_CE被置低。当TRX_CE被置低,模块发送过程完成,自动进入空闲模式。
[0244]ShockBurst RX接收流程:当 TRX_CE为高、TX_EN为低时,模块进入 ShockBurst TM接收模式。650us后,模块不断检测,等待接收数据。当模块检测到同一频段的载波时,载波检测引脚被置高。当接收到一个相匹配的地址,AM引脚被置高。当一个正确的数据包接收完毕,模块自动移去字头、地址和CRC校验位,然后把DR引脚置高。微控制器把TRX_CE置低,模块进入空闲模式。微控制器通过PSI 口,以一定的速率把数据移动到微控制器内。当所有的数据接收完毕,模块把DR引脚和AM引脚置低。模块此时进入接收模式、发送模式或关机模式。
[0245]【具体实施方式】六:结合图9说明本实施方式,本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的压力传感器阵列由多个FB09微型单压力传感器构成。
[0246]本实施方式中,每个FB09微型单压力传感器均连接一号微处理器中的A/D转换器,如图9所示,图中圆圈表示压力传感器。使用在被击打区域矩阵式排列的压力传感器监测被击打情况。一旦发生被击打情况,压力传感器输出相应的电信号,送到信号处理电路进行处理,再进行声光显示和向遥控器发送信息。
[0247]FB09微型单压力传感器采用不锈钢制作而成,体积小,输出信号大,广泛的应用于空间狭小领域,如开关压力检测等电子行业测力装置。【具体实施方式】七:本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的压力传感器由压力微动开关构成。
[0248]当被击打区域由能够感受压力的压力传感器构成时,所述压力传感器采用压力微动开关实现。
[0249]【具体实施方式】九:结合图10说明本实施方式,本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,图像传感器为CCD或CMOS类型,图像传感器用来接收和传感外部图像,并从中发现要击打的目标。一个具体的一个实例参见图10。SAA7111是解码器,TMS320C6205是一号微处理器。
[0250]【具体实施方式】十:本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,振动传感器采用三轴加速度传感器实现。
[0251]可以采用MMA7361LC作为三轴加速度传感器来检测机器人身体的振动。MMA7361LC的信号输出端连接一号微处理器内置的A/D转换器。MMA7361LC是低功耗、低轮廓电容、微机械型加速度计,具有信号调节,一级低通滤波器,具有温度补偿,自我测试。零偏移和灵敏度是出厂设置,不需要外部设备。5V供电,模拟输出0.5-4.5V。
[0252]【具体实施方式】^^一:本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的声光显示装置包括声音报警装置和发光二极管。用一号微处理器的定时器产生脉冲并经输出口输出,放大后可以加到蜂鸣器上,产生声音报警。可以用数字输出口的高低电平控制开关电路,让开关电路控制发光二极管实现光报警。
[0253]【具体实施方式】十三:结合图11至图14说明本实施方式,本实施方式是实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的控制方法,该控制方法包括无线控制方法、自主对抗方法和管理方法;
[0254]所述无线控制方法包括以下步骤:
[0255]键输入判断步骤:判断是否有键输入,并在判断结果为是时执行参数键输入判断步骤,在判断结果为否时返回执行键输入判断步骤;
[0256]参数键输入判断步骤:判断是否有参数键输入,并在判断结果为是时执行速度值存储步骤,在判断结果为否时执行动作键输入判断步骤;
[0257]速度值存储步骤:记录速度值并将该速度值放入参数寄存器,并在该步骤结束之后执行动作键输入判断步骤;
[0258]动作键输入判断步骤:判断是否有动作键输入,并在判断结果为是时执行动作标志寄存器置位步骤,在判断结果为否时执行显示键输入判断步骤;
[0259]动作标志寄存器置位步骤:将动作标志寄存器的标志位置位,并在该步骤结束之后执行显示键输入判断步骤;
[0260]显示键输入判断步骤:判断是否有显示键输入,并在判断结果为是时执行显示标志寄存器置位步骤,在判断结果为否时执行动作与速度数据发送步骤;
[0261]显示标志寄存器置位步骤:将显示标志寄存器的标志位置位,并在该步骤结束之后执行动作与速度数据发送步骤;
[0262]动作与速度数据发送步骤:根据动作寄存器标志将对应的动作要求和参数寄存器中存储的速度值发送至数据寄存器,并在该步骤结束之后执行显示数据发送步骤;
[0263]显示数据发送步骤:根据显示寄存器标志将该对应的显示数据寄存内容发送至显示缓存区,并在该步骤结束之后执行数据寄存器无线发送步骤;
[0264]数据寄存器无线发送步骤:通过无线通信模块发送发射数据寄存器内存储的数据,并在该步骤结束之后执行机器人数据接收步骤;
[0265]机器人数据接收步骤:接收机器人发来的数据并将该数据存入显示数据寄存器,并在该步骤结束之后执行显示缓存区数据发送步骤;
[0266]显示缓存区数据发送步骤:将显示缓存区存储的数据发送至声光显示装置,并在该步骤结束之后执行停止信号判断步骤;
[0267]停止信号判断步骤:判断是否有停止信号输入,并在判断结果为是时结束无线控制方法,在判断结果为否时执行键输入判断步骤;
[0268]所述自主对抗方法包括以下步骤:
[0269]设置步骤:设置路径数组和初始值、目标特征库、测距特征库及红外照射光数组,所述路径数组包括接近目标路径数组和躲避路径数组,目标特征库包括各朝向的特征,并在该步骤结束之后执行目标识别和路径规划子过程调用步骤,初始值包括头部摆角;
[0270]目标识别和路径规划子过程调用步骤:调用目标识别和路径规划子过程,并在该步骤结束之后执行被击打传感处理子过程调用步骤;
[0271]被击打传感处理子过程调用步骤:调用被击打传感处理子过程,并在该步骤结束之后执行身体振动传感子过程调用步骤;
[0272]所述被击打传感处理子过程为:初始化被击打传感器,读取被击打传感器发来的数据,根据该数据判断头部I或身体3是否被击打,如果判断结果为是,则设置头部被击打标志或身体被击打标志,否则,结束被击打传感处理子过程;
[0273]身体振动传感子过程调用步骤:调用身体振动传感子过程,并在该步骤结束之后执行驱动与显示子过程调用步骤;
[0274]所述身体振动传感子过程为:初始化振动传感器,读取
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