[發明專利]一種模組機器人

有效

• 申請號: 202110628273.0
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113334367B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 應宏
• 申請（專利權）人: 杭州優必學科技有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J9/16;B25J19/00;H02J7/00;H02P29/00
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩;趙志鵬

1.一種模組機器人，其特征在于：包括中央處理模塊、電源管理模塊、電量檢測模塊、BLE模塊、啟動控制模塊、音頻播放模塊、電機驅動模塊、測距模塊和外部接口模塊；

中央處理模塊與啟動控制模塊、電量檢測模塊、BLE模塊、電機驅動模塊、測距模塊、外部接口模塊電性連接；啟動控制模塊、音頻播放模塊、電機驅動模塊與外部接口模塊電性連接；

中央處理模塊進行信息的處理，并發布相應指令；電源管理模塊進行電源控制管理；電量檢測模塊對電量進行檢測反饋；BLE模塊進行對外連接通訊；啟動控制模塊進行模組機器人的啟動控制；音頻播放模塊控制模組機器人的發聲；電機驅動模塊控制模組機器人的運動；測距模塊反饋模組機器人的相應距離數據；外部接口模塊實現模組機器人的對外信息接口，更好的進行數據傳輸；

中央處理模塊包括芯片U1A、芯片U1B、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R26、電阻R27、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、接口P1；電阻R1、電阻R3、電阻R4采用同一規格電阻，電阻R26、電阻R27采用同一規格電阻，電容C1、電容C2采用同一規格電容，電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7采用同一規格電容；

芯片U1A的20號引腳與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端接地；芯片U1A的5號引腳與電阻R2的一端、晶振Y1的一端、電容C1的一端連接，芯片U1A的6號引腳與電阻R2的另一端、晶振Y1的另一端、電容C2的一端連接，電容C1的另一端、電容C2的另一端接地；芯片U1A的44號引腳與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接地；芯片U1A的7號引腳與電阻R4的一端、電容C3的一端連接，電阻R4的另一端接3.3V電壓，電容C3的一端接地；芯片U1A的45、46號引腳分別與電阻R26的一端、電阻R27的一端連接，電阻R26的另一端、電阻R27的另一端接電壓；芯片U1A的PA13、PA14號引腳分別與接口P1的3、4號引腳連接；

芯片U1B的VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDDA號引腳一起連接電壓，芯片U1B的23、35、47、8號引腳一起接地；電容C4、電容C5、電容C6、電容C7的一端一起接地，另一端一起接電壓；

啟動控制模塊包括二極管D6、電阻R33；芯片U1A的PA11、PA12號引腳分別與二極管D6的負極、正極連接，二極管D6的負極與電阻R33的一端連接，電阻R33的另一端接地；二極管D6的正極與外部接口模塊的對應接口的一端連接，對應接口的另一端接電壓；

BLE模塊包括芯片U8、電容C22、電容C23、電容C39、電容C40、晶振Y2、電阻R40、發光二極管D8、電感L2、天線E1；

芯片U8的VDD_A引腳與電容C23的一端連接，電容C23的另一端接地；芯片U8的RELOAD/LED引腳與發光二極管D8的負極連接，發光二極管D8的正極與電阻R40的一端連接，電阻R40的另一端接電壓；芯片U8的SLEEP引腳與中央處理模塊的芯片U1A的28號引腳連接；芯片U8的VDD_D引腳與電容C39的一端、電感L2的一端連接，電容C39的另一端接地，電感L2的另一端與芯片U8的VSW引腳連接，芯片U8的VCC引腳與電容C40的一端一起接電壓，電容C40的另一端接地；芯片U8的AT引腳與中央處理模塊的芯片U1A的27號引腳連接；芯片U8的11、14號引腳分別與中央處理模塊的芯片U1A的26、PA3號引腳連接；芯片U8的15、16號引腳分別與中央處理模塊的芯片U1A的PA2、25號引腳連接；芯片U8的18、19號引腳之間連接晶振Y2；芯片U8的20號引腳與電容C22的一端連接，電容C22的另一端接地；芯片U8的21號引腳與天線E1連接；

電量檢測模塊包括電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R46、電容C14、三極管Q3、三極管Q4；

中央處理模塊的芯片U1A的PA15引腳與電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端與三極管Q4的柵極連接，三極管Q4的源極接地，三極管Q4的漏極與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端與電阻R46的一端、三極管Q3的柵極連接，三極管Q3的源極與電阻R46的另一端一起接電壓，三極管Q3的漏極與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與電阻R7的一端、電容C14的一端一起與中央處理模塊的芯片U1A的PA4引腳連接，電阻R7的另一端、電容C14的另一端一起接地；

電源管理包括充電芯片U6、DC/DC芯片U3、穩壓芯片U7、電阻R14、電阻R15、電阻R18、二極管D2、發光二極管D11、發光二極管D12、發光二極管D13、發光二極管D14、電容C18、電容C13、電容C16、電阻R30、電阻R31、電阻R10、電容C19、二極管D5、電感L1、電容C20、電容C21、電容C27、電阻R32；

二極管D2的正極接電壓，負極接5V輸入電壓；充電芯片U6的TEMP、GND引腳與電阻R18的一端一起接地，電阻R18的另一端與充電芯片U6的PROG引腳連接，充電芯片U6的VCC引腳與電容C18的一端一起接電壓，充電芯片U6的5號引腳接VBAT電壓，充電芯片U6的5號引腳接電壓，充電芯片U6的6、7號引腳分別與電阻R14的一端、電阻R15的一端連接，電阻R14的另一端與發光二極管D11的負極、發光二極管D12的負極連接，電阻R15的另一端與發光二極管D13的負極、發光二極管D14的負極連接，發光二極管D11的正極、發光二極管D12的正極、發光二極管D13的正極、發光二極管D14的正極一起連接電壓；

DC/DC芯片U3的SW引腳與電感L1的一端、二極管D5的正極連接，電感L1的另一端與電容C19的一端、電阻R10的一端、DC/DC芯片U3的5號引腳一起接VBAT_IN電壓，電阻R10的另一端與DC/DC芯片U3的4號引腳連接，電容C19的另一端接地；二極管D5的負極與電阻R30的一端、電容C13的一端、電容C16的一端一起接電壓，電容C13的另一端、電容C16的另一端一起接地，電阻R30的另一端、電阻R31的一端與DC/DC芯片U3的FB引腳連接，電阻R31的另一端接地，DC/DC芯片U3的GND引腳接地；

穩壓芯片U7的IN引腳與電容C20的一端一起接電壓，電容C20的另一端接地，穩壓芯片U7的GND引腳接地，穩壓芯片U7的EN引腳與電阻R32的一端連接，電阻R32的另一端接電壓，穩壓芯片U7的4號引腳與電容C27的一端連接，電容C27的另一端接地，穩壓芯片U7的5號引腳與電容C21的一端一起接3.3V電壓，電容C21的另一端接地；

電機驅動模塊包括芯片U2、電容C8、電容C9、電容C10、電容C11、電容C12、線對板P2、線對板P3、芯片U4、電容C15、電容C17、芯片U5、電容C24、電容C25；

芯片U2的1號引腳接電壓，芯片U2的2號引腳與電容C8的一端、線對板P2的一端與芯片U4的1號引腳連接，芯片U2的3號引腳與芯片U2的6號引腳、一起接地，芯片U2的4號引腳與電容C8的另一端、線對板P2的另一端與芯片U4的4號引腳連接；芯片U2的5號引腳與電容C11的一端、線對板P3的一端與芯片U5的1號引腳連接，芯片U2的7號引腳與電容C11的另一端、線對板P3的另一端與芯片U5的4號引腳連接；芯片U2的9、10號引腳分別與芯片U5的7、6號引腳連接，芯片U2的15、16號引腳分別與芯片U4的6、7號引腳連接；芯片U2的11號引腳與電容C12的一端連接，芯片U2的12號引腳與電容C12的另一端、電容C10的一端一起連接5V電壓，芯片U2的13號引腳與電容C10的另一端、電容C9的一端一起接地，芯片U2的14號引腳與電容C9的另一端連接；

芯片U4的2號引腳接電壓，芯片U4的3號引腳與電容C15的一端、電容C17的一端一起接電壓，電容C15的另一端、電容C17的另一端一起接地，芯片U4的5、8號引腳接地；芯片U5的2號引腳接電壓，芯片U5的3號引腳與電容C24的一端、電容C25的一端一起接電壓，電容C24的另一端、電容C25的另一端一起接地，芯片U4的5、8號引腳接地；

音頻播放模塊包括芯片U16、芯片U17、芯片U18、電容C28、電容C29、電容C30、電容C31、電容C32、電容C33、電容C34、電容C35、電容C36、電容C37、電容C38、電阻R34、電阻R35、電阻R36、電阻R37、電阻R38、電阻R39、電阻R13、發光二極管D7；

芯片U16的1、2號引腳分別與電容C28的一端、電容C30的一端連接，電容C28的另一端、電容C30的另一端與電容C38的一端連接，電容C38的另一端與芯片U18的4號引腳連接；芯片U16的3號引腳與電容C32的一端一起連接電壓，芯片U16的4號引腳與電容C33的一端一起連接電壓，芯片U16的5號引腳與電容C32的另一端、電容C33的另一端一起接地；芯片U16的6號引腳與電阻R34的一端連接，電阻R34的另一端與中央處理模塊的芯片U1A的PA3連接；芯片U16的7號引腳與電阻R35的一端連接，電阻R35的另一端與中央處理模塊的芯片U1A的PA2連接；芯片U16的11號引腳與電阻R36的一端、中央處理模塊的芯片U1A的PA8連接，電阻R36的另一端與發光二極管D7的正極連接，發光二極管D7的負極接地；芯片U16的12號引腳與芯片U17的1號引腳連接；芯片U16的13、14號引腳分別與芯片U17的5、6號引腳連接；芯片U16的22、23號引腳分別與電容C31的一端、電容C29的一端連接，電容C31的另一端、電容C29的另一端一起接地；

芯片U17的2、5號引腳之間連接電阻R37；芯片U17的3號引腳接電壓，芯片U17的7、8號引腳與電容C34的一端一起接3.3V電壓，電容C34的另一端接地；

芯片U18的1號引腳與電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端與中央處理模塊的芯片U1的PA5引腳連接，芯片U18的2、3號引腳一起與電容C37的一端連接，電容C37的另一端接地；芯片U18的4號引腳與電阻R38的另一端、電阻R39的一端連接，電阻R39的另一端與芯片U18的5號引腳連接；芯片U18的6號引腳與電容C35的一端、電容C36的一端一起接電壓，電容C35的另一端、電容C36的另一端一起接地；芯片U18的7號引腳接地；芯片U18的5、8號引腳與外部接口模塊連接；

測距模塊包括電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R44、電阻R45、電容C41、紅外發射管DS2、紅外接收管DS1、電容C42、比較器U9A；

比較器U9A的1號引腳與中央處理模塊的芯片U1A的21號引腳、電阻R44的一端連接，電阻R44的另一端與電容C41的一端、比較器U9A的8號引腳、電阻R43的一端、電阻R42的一端、電阻R41的一端一起接電壓；電阻R41的另一端與紅外發射管DS2的正極連接，紅外發射管DS2的負極接地；電阻R42的另一端與紅外接收管DS1的負極、電容C42的一端、比較器U9A的一個輸入端連接，紅外接收管DS1的正極、電容C42的另一端一起接地；電阻R43的另一端與電阻R45的一端、比較器U9A的另一個輸入端連接，電阻R45的另一端接地；電容C41的另一端接地。