紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型實(shí)施例涉及電子控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)人口紅利時(shí)代的結(jié)束，以及勞動(dòng)力成本上漲因素的共同影響，中國(guó)的制造業(yè)出現(xiàn)了用工短缺以及工人工資上漲的現(xiàn)象。因此在一些工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)重復(fù)性高的環(huán)境中采用工業(yè)機(jī)器人代替人工已經(jīng)成為未來(lái)的一種發(fā)展趨勢(shì)。示教器是工業(yè)機(jī)器人控制裝置的重要組成部分，其主要功能是設(shè)置運(yùn)動(dòng)示教點(diǎn)，控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，顯示運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等功能。
[0003]采用傳感器和ZigBee無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)系統(tǒng)，此種方法的缺陷是成本較高，軟硬件較復(fù)雜，需要存儲(chǔ)器空間較大，示教動(dòng)作精度不是很準(zhǔn)確。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中采用傳感器和ZigBee無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)成本過(guò)高，軟硬件復(fù)雜，需要存儲(chǔ)器空間較大，并且示教動(dòng)作精度過(guò)低的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型提供一種紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)，包括:
[0006]發(fā)送示教紅外信號(hào)的紅外遙控器、接收所述紅外遙控器發(fā)送的紅外信號(hào)的接收模塊、用于處理所述紅外信號(hào)的單片機(jī)、用于完成示教再現(xiàn)的機(jī)械臂舵機(jī)、用于顯示所述紅外遙控器操作內(nèi)容的LCD液晶顯示屏以及用于向系統(tǒng)提供電源的電源模塊，所述接收模塊、所述LCD液晶顯示屏以及所述機(jī)械臂舵機(jī)與所述單片機(jī)連接，所述電源模塊與所述LCD液晶顯示屏、所述機(jī)械臂舵機(jī)以及單片機(jī)連接。
[0007]優(yōu)選地，所述接收模塊采用紅外接收探頭HS0038。
[0008]進(jìn)一步地，所述電源模塊包括穩(wěn)壓器LM2940CT和AMSl117。
[0009]進(jìn)一步地，所述紅外遙控器，包括:
[0010]用于鎖定機(jī)械臂舵機(jī)的鎖定按鍵、用于調(diào)節(jié)所述機(jī)械臂舵機(jī)角度的調(diào)節(jié)按鍵。
[0011]進(jìn)一步地，所述鎖定按鍵為對(duì)應(yīng)于六自由度的六個(gè)按鍵。
[0012]優(yōu)選地，所述單片機(jī)型號(hào)為STM32F103RBT6。
[0013]本實(shí)施例，采用紅外遙控技術(shù)實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)功能，不需要傳感器采集動(dòng)作等信息，無(wú)線通信采用紅外技術(shù)，抗干擾強(qiáng)，接收電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可以實(shí)現(xiàn)多自由度的機(jī)器人設(shè)計(jì)，從而達(dá)到準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)功能。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)及IXD顯示電路原理圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)接收模塊電路原理圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)電源模塊電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]圖1為本實(shí)用新型紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)可以包括:
[0021]發(fā)送示教紅外信號(hào)的紅外遙控器101、接收所述紅外遙控器發(fā)送的紅外信號(hào)的接收模塊102、用于處理所述紅外信號(hào)的單片機(jī)103、用于完成示教再現(xiàn)的機(jī)械臂舵機(jī)104、用于顯示所述紅外遙控器操作內(nèi)容的LCD液晶顯示屏105以及用于向系統(tǒng)提供電源的電源模塊106，所述接收模塊102、所述LCD液晶顯示屏105以及所述機(jī)械臂舵機(jī)104與所述單片機(jī)103連接，所述電源模塊106與所述LCD液晶顯示屏105、所述機(jī)械臂舵機(jī)104以及單片機(jī)103連接。
[0022]具體來(lái)說(shuō)，如圖2所示，本系統(tǒng)的單片機(jī)為STM32F103RBT6。其中，VBAT采用CR1220紐扣電池和VCC3.3混合供電的方式，在有外部電源供電時(shí)，CR1220不給VBAT供電，而在外部電源斷開的時(shí)候，則由CR1220給VBAT供電。這樣，保證RTC的走時(shí)以及后備寄存器的內(nèi)容不丟失。程序的下載調(diào)試采用SWD接口，SWD只需要最少2跟線(SWCLK和SWD1)就可以下載并調(diào)試代碼。BOOTO和B00T1用于設(shè)置STM32的啟動(dòng)方式。LCD是一個(gè)通用的液晶模塊接口，TFTLCD模塊采用16位的80并口與外部鏈接。如圖3所示，本實(shí)施例中接收模塊采用紅外接收探頭HS0038，與STM32F103RBT6的PA5連接，采用中斷解碼，開機(jī)后在IXD上顯示一些信息之后，即進(jìn)入等待紅外觸發(fā)，如接收到正確的紅外信號(hào)，則解碼。
[0023]圖4為本實(shí)用新型紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)電源模塊電路原理圖，如圖所示，本電路包括:LM2940CT-5.0穩(wěn)壓電路和AMSl117-3.3穩(wěn)壓電路組成，提供單片機(jī)主控、舵機(jī)等工作電能。
[0024]LM2940CT-5.0穩(wěn)壓電路的輸入端通過(guò)并聯(lián)電容的方式，不但可以穩(wěn)定電池的輸入，還可以在穩(wěn)定輸入的同時(shí)濾除一些不確定因素。電容C22的作用就是穩(wěn)定輸入和濾波。并聯(lián)電容C25的主要目的是為了提高整個(gè)電路在工作過(guò)程中的可靠性。電路在工作過(guò)程中，電容C22如果出現(xiàn)故障或者被擊穿，C25這個(gè)電容的主要任務(wù)就是穩(wěn)定電池的輸入和濾波，確保電路可以繼續(xù)正常工作，從而在一定程度上提高了電路工作的可靠性。電容C23和Cl的作用同C22、C25—樣，也是起到濾波的作用，從而可以進(jìn)一步的穩(wěn)定輸入。輸出端電容C26—方面可以起到濾波的作用，另一方面為了穩(wěn)定輸出，提高電路工作時(shí)的可靠性，當(dāng)負(fù)載在工作過(guò)程中發(fā)生變化或者輸入的電壓發(fā)生脈沖跳變時(shí)，電容C26可以在瞬間為負(fù)載提供一定時(shí)間的充放電電流，防止在電路工作過(guò)程中輸出電壓發(fā)生瞬時(shí)跳變，影響負(fù)載正常工作。電容C24并聯(lián)在輸出端，它的主要作用是為了改善電源的高瞬態(tài)響應(yīng)給電路帶來(lái)的危害，進(jìn)一步穩(wěn)定電路的輸出。通過(guò)在輸出端增加電阻R5，可以減小電路輸出端的輸出電阻，電源輸出電阻就會(huì)越小，負(fù)載得到的功率就會(huì)越多。由于電阻R5與負(fù)載也是并聯(lián)的關(guān)系，會(huì)有一部分電流通過(guò)R5流過(guò)，回到負(fù)極，這樣負(fù)載得到的電流就會(huì)減小，起到了限流的作用。這樣就不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^(guò)大影響負(fù)載的正常工作。二極管LEDl主要起指示作用，判斷電路是否處于正常工作狀態(tài)。
[0025]LM2940穩(wěn)壓電路輸出5.0V直流電壓給AMSl 117-3.3，再經(jīng)AMSl 117-3.3穩(wěn)壓后得到3.3V電壓。AMS1117-3.3是3.3V輸出的正向低穩(wěn)壓降壓穩(wěn)壓器件。最大輸出電流1A，穩(wěn)壓精度I %，工作溫度_40°C — 125°C，片內(nèi)自帶過(guò)熱切斷保護(hù)。AMSl 117-3.3最大輸入電壓15V，最小輸入電壓4.6V。為了降低電源紋波，增加穩(wěn)定性，在AMSl117不可調(diào)電壓輸出模式，輸入端對(duì)地跨界一個(gè)10uF電容，輸出端對(duì)地跨界0.1uF和10uF并聯(lián)的兩個(gè)電容。
[0026]進(jìn)一步地，所述紅外遙控器，包括:
[0027]用于鎖定機(jī)械臂舵機(jī)的鎖定按鍵、用于調(diào)節(jié)所述機(jī)械臂舵機(jī)角度的調(diào)節(jié)按鍵。其中，所述鎖定按鍵為對(duì)應(yīng)于六自由度的六個(gè)按鍵。
[0028]具體來(lái)說(shuō)，紅外按鍵1-6可以對(duì)應(yīng)鎖定6個(gè)舵機(jī)，當(dāng)按下其中任意按鍵時(shí)，鎖定第η個(gè)舵機(jī)，再利用調(diào)節(jié)按鍵“+”、“-”鍵完成角度調(diào)節(jié)，每按一次“+”、“-”鍵就改變一次PWM值，之后將改變的值存儲(chǔ)在數(shù)組里，完成記憶過(guò)程，整個(gè)操作過(guò)程:按鍵值、舵機(jī)號(hào)、PWM占空比均可顯示在LCD液晶上，方便查看。利用紅外遙控實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)功能可以完成任意多個(gè)自由度的調(diào)節(jié)，但由于受到機(jī)器人活動(dòng)靈活度、機(jī)動(dòng)性等方面的限制，所以通常六自由度就可完成正常的抓、放、移動(dòng)位置等基本動(dòng)作，本實(shí)施例中利用紅外遙控器上的1-6個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)了 6自由度的調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)功能。
[0029]本實(shí)施例的接收模塊、單片機(jī)、機(jī)械臂舵機(jī)、LCD液晶顯示屏以及電源模塊可以由集成電路工藝制程實(shí)現(xiàn)或由印刷電路板實(shí)現(xiàn)。
[0030]本實(shí)施例，采用紅外遙控技術(shù)實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)功能，不需要傳感器采集動(dòng)作等信息，無(wú)線通信采用紅外技術(shù)，抗干擾強(qiáng)，接收電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可以實(shí)現(xiàn)多自由度的機(jī)器人設(shè)計(jì)，從而達(dá)到準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)功能。
[0031]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 發(fā)送示教紅外信號(hào)的紅外遙控器、接收所述紅外遙控器發(fā)送的紅外信號(hào)的接收模塊、用于處理所述紅外信號(hào)的單片機(jī)、用于完成示教再現(xiàn)的機(jī)械臂舵機(jī)、用于顯示所述紅外遙控器操作內(nèi)容的LCD液晶顯示屏以及用于向系統(tǒng)提供電源的電源模塊，所述接收模塊、所述LCD液晶顯示屏以及所述機(jī)械臂舵機(jī)與所述單片機(jī)連接，所述電源模塊與所述LCD液晶顯示屏、所述機(jī)械臂舵機(jī)以及單片機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收模塊采用紅外接收探頭HS0038。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊包括穩(wěn)壓器LM2940CT和 AMSlI17。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外遙控器，包括: 用于鎖定機(jī)械臂舵機(jī)的鎖定按鍵、用于調(diào)節(jié)所述機(jī)械臂舵機(jī)角度的調(diào)節(jié)按鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鎖定按鍵為對(duì)應(yīng)于六自由度的六個(gè)按鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)型號(hào)為STM32F103RBT6。
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種紅外遙控示教再現(xiàn)系統(tǒng)。本實(shí)用新型方法，包括：發(fā)送示教紅外信號(hào)的紅外遙控器、接收所述紅外遙控器發(fā)送的紅外信號(hào)的接收模塊、用于處理所述紅外信號(hào)的單片機(jī)、用于完成示教再現(xiàn)的機(jī)械臂舵機(jī)、用于顯示所述紅外遙控器操作內(nèi)容的LCD液晶顯示屏以及用于向系統(tǒng)提供電源的電源模塊，所述接收模塊、所述LCD液晶顯示屏以及所述機(jī)械臂舵機(jī)與所述單片機(jī)連接，所述電源模塊與所述LCD液晶顯示屏、所述機(jī)械臂舵機(jī)以及單片機(jī)連接。本實(shí)用新型實(shí)施例采用紅外遙控技術(shù)實(shí)現(xiàn)示教再現(xiàn)，抗干擾強(qiáng)，接收電路簡(jiǎn)單，降低了成本。
【IPC分類】G09B25-00, G09B19-00
【公開號(hào)】CN204496766
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520196820
【發(fā)明人】王偉, 楊彬, 圖雅, 鞠爾男
【申請(qǐng)人】大連東軟信息學(xué)院
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日