自動(dòng)裝夾機(jī)器平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種自動(dòng)裝夾機(jī)器平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人領(lǐng)域空前活躍，國際上也有越來越多的機(jī)器人大賽，比賽場地一般是在固態(tài)的場地上設(shè)定一些規(guī)則線，玩法也一般以體育競技為主。然而，隨著機(jī)器人的敏感度，靈活度的提高，應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，現(xiàn)有的比賽場地太過于單調(diào)，玩法也太簡單。人們期待更加高端的比賽場地，同時(shí)也需要相適應(yīng)的機(jī)器人平臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)裝夾機(jī)器平臺(tái)，更加智能化，能夠滿足用戶對多功能機(jī)器人平臺(tái)的需求。
[0004]本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種自動(dòng)裝夾機(jī)器平臺(tái)，包括底盤，所述底盤兩側(cè)分別設(shè)置有第一主動(dòng)輪與第二主動(dòng)輪，所述底盤底面設(shè)置有一從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪前端設(shè)置有巡線傳感器，所述底盤上表面固定有12V電源開關(guān)、24V電源開關(guān)、啟動(dòng)開關(guān)、用以驅(qū)動(dòng)第一主動(dòng)輪的第一直流電機(jī)、用以驅(qū)動(dòng)第二主動(dòng)輪的第二直流電機(jī)、電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、主控制板、傳感器信號(hào)處理板；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、傳感器信號(hào)處理板均與所述的主控制板相連，所述的第一直流電機(jī)、第二直流電機(jī)均與所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連。
[0005]進(jìn)一步的，所述的底盤包括若干塊垂直疊放的鋁板以及用以固定支撐所述鋁板的鋁合金框架。
[0006]進(jìn)一步的，所述電源包括三節(jié)鉛酸電池，其中兩節(jié)鉛酸電池串聯(lián)用以給電機(jī)驅(qū)動(dòng)板供電，另外一節(jié)鉛酸電池用以給主控制板與傳感器信號(hào)處理板供電。
[0007]進(jìn)一步的，所述的巡線傳感器為包括一排若干個(gè)水平設(shè)置的LED發(fā)射管，每個(gè)LED發(fā)射管對應(yīng)設(shè)置有一光敏電阻。
[0008]進(jìn)一步的，還包括設(shè)置于底盤上的紅外傳感器、接近傳感器、超聲傳感器，所述的紅外傳感器、接近傳感器、超聲傳感器均與主控制板相連。
[0009]進(jìn)一步的，所述主控制板包括單片機(jī)以及與其相連的傳感器接口電路、啟動(dòng)開關(guān)接口電路、電機(jī)控制接口電路、非調(diào)速電機(jī)接口電路、擴(kuò)展對外接口電路、程序下載接口電路、電源接口電路、PWM控制電路、電機(jī)方向控制電路。
[0010]進(jìn)一步的，所述的傳感器信號(hào)處理板包括用以采集傳感器信號(hào)的信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊的輸出端依次經(jīng)一信號(hào)放大模塊、信號(hào)比較模塊、穩(wěn)壓模塊、電壓反向模塊連接至一驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接至發(fā)光二極管與所述主控制板。
[0011]進(jìn)一步的，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板包括用以接收主控制板信號(hào)的控制信號(hào)插座、24V電源插座、第一直流電機(jī)輸出插座、第二直流電機(jī)輸出插座、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
[0012]進(jìn)一步的，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括用以接收主控制板發(fā)出的PWM信號(hào)的MOS管驅(qū)動(dòng)電路、所述的MOS管驅(qū)動(dòng)電路依次經(jīng)MOS管、用以接收主控制板發(fā)出的方向信號(hào)的繼電器輸出電路連接至直流電機(jī)輸出插座。
[0013]本實(shí)用新型提供的自動(dòng)裝夾機(jī)器平臺(tái)能夠通過操作按鍵板控制機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)，并提供了充足的I/o接口，參賽隊(duì)可以根據(jù)大賽任務(wù)的要求，在此平臺(tái)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)制作各種抓取、投放機(jī)構(gòu)，利用機(jī)器人平臺(tái)提供的主控制板實(shí)現(xiàn)整體機(jī)器人的控制。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的整體框圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳感器接口電路示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中4通道輸入接口電路圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中傳感器信號(hào)處理板原理框圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中一路傳感器信號(hào)放大電路。
[0019]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中信號(hào)比較模塊的電路圖。
[0020]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理框圖。
[0021]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例中左輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路示意圖。
[0022]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例中繼電器輸出電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種自動(dòng)裝夾機(jī)器平臺(tái)，包括底盤，所述底盤兩側(cè)分別設(shè)置有第一主動(dòng)輪與第二主動(dòng)輪，所述底盤底面設(shè)置有一從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪前端設(shè)置有巡線傳感器，所述底盤上表面固定有12V電源開關(guān)、24V電源開關(guān)、啟動(dòng)開關(guān)、用以驅(qū)動(dòng)第一主動(dòng)輪的第一直流電機(jī)、用以驅(qū)動(dòng)第二主動(dòng)輪的第二直流電機(jī)、電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、主控制板、傳感器信號(hào)處理板；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、傳感器信號(hào)處理板均與所述的主控制板相連，所述的第一直流電機(jī)、第二直流電機(jī)均與所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連。較佳地，所述的巡線傳感器用于探測地面白條的位置，探測后把相關(guān)數(shù)據(jù)傳給控制裝置(主控制板)。
[0025]在本實(shí)施例中，在本實(shí)施例中，兩個(gè)主動(dòng)輪為金屬鋁芯，外包三根O型圈，能夠完成向前直走，向后轉(zhuǎn)彎，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)等這些平地上的技術(shù)動(dòng)作。從動(dòng)輪，和兩只主動(dòng)輪形成三角支撐著機(jī)器人的身體，從動(dòng)輪隨著主動(dòng)輪的方向改變自己的方向。眾所周知，三點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)是最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從動(dòng)輪和兩個(gè)主動(dòng)輪形成了一個(gè)穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)。所述的第一直流電機(jī)與第二直流電機(jī)均為額定電壓24VDC、150轉(zhuǎn)/分、70W的功率直流減速電機(jī)。
[0026]在本實(shí)施例中，所述的底盤包括若干塊垂直疊放的鋁板以及用以固定支撐所述鋁板的鋁合金框架。機(jī)器人平臺(tái)的框架使用了鋁合金型材制成，參賽隊(duì)可以很方便地利用配備的專用螺母將設(shè)計(jì)的上部機(jī)構(gòu)安裝在平臺(tái)上。同時(shí)機(jī)器人平臺(tái)上鋪設(shè)了 5塊4mm厚的鋁板，參賽隊(duì)可以根據(jù)自己的需要在這些鋁板上打孔，用于固定安裝上部機(jī)構(gòu)，若需要這些鋁板，參賽隊(duì)可以自行卸下，以減輕整體重量。
[0027]在本實(shí)施例中，所述電源包括三節(jié)鉛酸電池，其中兩節(jié)鉛酸電池串聯(lián)用以給電機(jī)驅(qū)動(dòng)板供電，另外一節(jié)鉛酸電池用以給主控制板與傳感器信號(hào)處理板供電。電池充滿電壓可以達(dá)到13V，額定工作電壓12V。其中一節(jié)電池專門給主控制板和傳感器信號(hào)處理板供電，另2節(jié)電池串聯(lián)成24V，給電機(jī)驅(qū)動(dòng)板供電，用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人上的各種電機(jī)，為了提高整體的抗干擾性能，12V和24V的電池不要共地。電池可重復(fù)充電1000次以上。
[0028]在本實(shí)施例中，所述的巡線傳感器為包括一排若干個(gè)水平設(shè)置的LED發(fā)射管，每個(gè)LED發(fā)射管對應(yīng)設(shè)置有一光敏電阻。較佳的，所述的巡線傳感器也可以為紅外巡線傳感器。本實(shí)施例自動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)底部安裝了 16路巡線傳感器，可以可靠地探測到地面白條以及白條的十字交叉點(diǎn)。光源發(fā)射部分采用了 16個(gè)高亮LED發(fā)射管，用16個(gè)光敏電阻接受地面反射回來的光線，輸出插座連接傳感器信號(hào)處理板的信號(hào)采集模塊。
[0029]在本實(shí)施中，還包括設(shè)置于底盤上的紅外傳感器、接近傳感器、超聲傳感器，所述的紅外傳感器、接近傳感器、超聲傳感器均與主控制板相連。
[0030]在本實(shí)施例中，所述主控制板包括單片機(jī)以及與其相連的傳感器接口電路、啟動(dòng)開關(guān)接口電路、電機(jī)控制接口電路、非調(diào)速電機(jī)接口電路、擴(kuò)展對外接口電路、程序下載接口電路、電源接口電路、PWM控制電路、電機(jī)方向控制電路。
[0031]在本實(shí)施例中，所述的單片機(jī)為STC12C5A60S2芯片，啟動(dòng)開關(guān)接口電路連接面板上開關(guān)，電機(jī)控制接口電路連接驅(qū)動(dòng)板上的控制信號(hào)控制插座，程序下載接口用于程序的在線下載，8通道傳感器輸入接口可以用于連接8個(gè)NPN型傳感器，非調(diào)速電機(jī)輸出接口電路用于上部機(jī)構(gòu)各種電機(jī)的控制，傳感器接口電路用于連接傳感器信號(hào)處理板，較佳地，如圖2所示，在本實(shí)施例中，傳感器接口電路主要用于接收16路巡線傳感器信號(hào)，在圖中為了減少對單片機(jī)端口的占用，使用了 2片74HC245總線驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成對單片機(jī)P2 口的復(fù)用，用單片機(jī)P4.4 口的信號(hào)加以控制。當(dāng)P4.4為低電平時(shí)，P2 口接收到的是16路傳感器的低8位信號(hào)QQ0-QQ7，當(dāng)P4.4為高電平時(shí)，P2 口接收到的是16路傳感器的高8位信號(hào)QQ8_QQ15 ο
[0032]在本實(shí)施例中，8通道傳感器輸入接口電路用于連接光電、接近或者超聲傳感器等，可以讓參賽隊(duì)在整體設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)，充分利用各種傳感器探測外部信息，其中