[實(shí)用新型]一種基于STM32的機(jī)器人控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520713308.0
• 申請(qǐng)日: 2015-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN205009230U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱琳;趙永國(guó);劉成業(yè);姜明明;李向東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): B25J9/18
• 分類號(hào): B25J9/18
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于STM32的機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機(jī)器人是可以自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先設(shè)定的程序，也可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。

機(jī)器人技術(shù)發(fā)展至今，通用、專用控制器種類繁多，但一般都屬于工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，其具有高穩(wěn)定性、功能專一、應(yīng)用模式固定、成本高的特點(diǎn)。而今機(jī)器人的應(yīng)用范圍早已由工業(yè)領(lǐng)域拓展到醫(yī)療、家庭服務(wù)、娛樂(lè)等領(lǐng)域，針對(duì)這些領(lǐng)域?qū)C(jī)器人實(shí)用化、多樣化、低成本等需求，使用工業(yè)控制器就顯得較為笨拙。所以面對(duì)新領(lǐng)域?qū)C(jī)器人的需求，提出一種更方便、高效、靈活的機(jī)器人控制解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決上述問(wèn)題，提出了一種基于STM32的機(jī)器人控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)有效解決了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人控制器功能專一、應(yīng)用模式固定、成本高等問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于STM32的機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括STM32控制平臺(tái)、H橋驅(qū)動(dòng)模塊、直流電機(jī)、電壓監(jiān)測(cè)模塊、停障監(jiān)測(cè)模塊和輸入輸出模塊，其中，STM32控制平臺(tái)連接H橋驅(qū)動(dòng)模塊，H橋驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，直流電機(jī)通過(guò)編碼器連接STM32控制平臺(tái)，STM32控制平臺(tái)還連接有電壓監(jiān)測(cè)模塊，STM32控制平臺(tái)連接停障監(jiān)測(cè)模塊和輸入輸出模塊，停障監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)傳感器感知外部的障礙物，并將障礙物信息送到STM32控制平臺(tái)，避免機(jī)器人與障礙物碰撞。

所述STM32控制平臺(tái)還連接有無(wú)線遙控模塊，無(wú)線遙控模塊接收外界對(duì)機(jī)器人的控制信號(hào)，并將信號(hào)送到STM32控制平臺(tái)由STM32完成對(duì)機(jī)器人的控制。

所述編碼器將電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)送到STM32控制平臺(tái)，由STM32控制平臺(tái)完成對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。

所述STM32控制平臺(tái)還連接有電源管理模塊，對(duì)鋰電池的充放電進(jìn)行管理，并將電壓轉(zhuǎn)換成適合STM32控制平臺(tái)和外圍控制模塊使用的電壓。

所述STM32控制平臺(tái)為STM32控制器。

本實(shí)用新型的有益效果為：

(1)本實(shí)用新型基于STM32的機(jī)器人控制系統(tǒng)能夠降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的靈活性和通用性，易于機(jī)器人的推廣和應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件控制流程圖。

附圖標(biāo)記：1、無(wú)線遙控模塊，2、停障監(jiān)測(cè)模塊，3、IO模塊，4、電壓監(jiān)測(cè)模塊，5、STM32控制平臺(tái)，6、電源管理模塊，7、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，8、電機(jī)編碼器，9、鋰電池，10、直流電機(jī)。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種基于STM32的機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括STM32控制平臺(tái)5和外圍控制模塊。外圍控制模塊包括無(wú)線遙控模塊1、停障監(jiān)測(cè)模塊2、IO模塊3、電壓監(jiān)測(cè)模塊4、電源管理模塊6、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7、電機(jī)編碼器8、鋰電池9、直流電機(jī)10等模塊。無(wú)線遙控模塊1接收外界對(duì)機(jī)器人的控制信號(hào)，并將信號(hào)送到STM32控制平臺(tái)由STM32解析后發(fā)送控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)直流電機(jī)10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，完成對(duì)機(jī)器人的控制；停障監(jiān)測(cè)模塊2通過(guò)傳感器感知外部的障礙物，并將障礙物信息送到STM32控制平臺(tái)5，避免機(jī)器人與障礙物碰撞；電機(jī)編碼器8將將電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)送到STM32控制平臺(tái)5，由STM32控制平臺(tái)5完成對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。在本實(shí)施例中，采用鋰電池9對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電，通過(guò)電源管理模塊6對(duì)鋰電池進(jìn)行管理，并鋰電池電壓轉(zhuǎn)換成適合控制系統(tǒng)用的各種電壓。

為了方便理解本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，以下結(jié)合控制系統(tǒng)控制流程圖對(duì)本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2是基于STM32的機(jī)器人控制系統(tǒng)流程圖,主程序初始化完成之后開始監(jiān)控有沒(méi)有收到控制指令，如果沒(méi)有收到控制指令，則機(jī)器人繼續(xù)處于初始化后的等待狀態(tài)。收到控制指令后，STM32解析出指令，并發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)編碼器模塊將電機(jī)的轉(zhuǎn)速信息反饋給STM32，根據(jù)反饋的轉(zhuǎn)速信息對(duì)電機(jī)做進(jìn)一步調(diào)整。在機(jī)器人運(yùn)行過(guò)程中，停障監(jiān)測(cè)模塊持續(xù)對(duì)外部的障礙物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)有障礙后反饋給STM32，使機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)。在沒(méi)有接收到新的指令前，機(jī)器人會(huì)按照當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一直保持下去直到遇到障礙物。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。