CN107825442B - 一种自锁式爬树机器人控制电路 - Google Patents
一种自锁式爬树机器人控制电路 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种自锁式爬树机器人控制电路,包括电动推杆驱动电路、控制电路、以及电源,所述电源的输出端连接电动推杆驱动电路电源输入端和控制电路电源输入端;所述电动推杆的组信号控制端与电动推杆驱动电路信号输出端连接;所述电动推杆驱动电路的控制端连接控制电路信号输出端;所述控制电路的信号输入端与外部控制设备相连;与电动推杆相连的机械臂设置压力传感器,获取压力信息,经过控制电路内部的数据转换、处理,将数据信息传输到电动推杆驱动电路,控制机械臂电动推杆及主驱动电动推杆运行。本发明电路的机器人能够替代人为观察操纵,实现自动化,并且具有控制简单,实现成本低,易于大批量生产的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路领域,尤其涉及一种自锁式爬树机器人控制电路。
背景技术
目前,公知的爬树机器人都是利用一对或多对机械臂对所其攀爬的树木抱持施加水平方向的压力夹紧后,利用成对机械臂与树干之间的摩擦力来固定机器人的位置并进行下一步攀爬操作。其只适用于直径较均一的树干。但是,很多树木的直径由上到下并非均一的,上端往往过于纤细而下部却又过于粗壮,这就导致了成对的利用水平压力夹紧树干的机械臂往往在遇到过细或过粗的树干会不适应树干的直径,就会产生成对机械臂无法达到最佳抱持位置而无法对树干产生相应的压力,造成机械臂与树干之间的摩擦力不足,机器人就无法完成接下来的攀爬动作,无法继续攀爬。本发明提供一种利用自锁现象攀爬树木的爬树机器人的控制电路,该机器人不仅能攀爬树木等杆状物,而且可以利用自锁现象适应在攀爬过程中所攀爬物直径的大范围变化。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种自锁式爬树机器人控制电路。
为实现以上目的,本发明采取如下技术方案:
一种自锁式爬树机器人控制电路,包括电动推杆驱动电路、控制电路、电动推杆组、压力传感器电路以及电源;
所述电源的输出端连接电动推杆驱动电路的电源输入端和控制电路的电源输入端;
所述控制电路外加蓝牙HC-05模块,通过蓝牙HC-05模块实现与移动终端无线连接;
所述电动推杆组的信号控制端与电动推杆驱动电路的信号输出端连接,所述电动推杆驱动电路的控制端连接控制电路的信号输出端;
所述控制电路的信号输入端与外部控制设备相连;
所述压力传感器电路通过接线端子与安装在机器人臂所用的电动推杆的压力传感器相连,经过一个桥式电路与主控制电路相连,及时获取机器人臂上的压力;
所述电动推杆组包括:机器人臂所用电动推杆和主驱动电动推杆;
所述机器人臂所用电动推杆分别设置压力传感器,所述压力传感器发送压力信号,压力传感器电路的信号输出端通过模数转换滤波电路连接控制电路内部AD转换器,经过控制电路内部AD转换器进行数字转换后,传输到电动推杆驱动电路,控制电动推杆组运行;
所述控制电路由主控芯片和外围电路组成,外围电路包括:第一晶振、第二晶振、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第六接插件、第七接插件、第八JTAG接插件、第三十四电阻、第三十五电阻、以及第一开关;
所述第三十四电阻一端与主控芯片第四十四引脚连接,另一端与3.3v电源连接;所述第三十五电阻一端与3.3v电源连接,另一端与第十三电容和主控芯片第七引脚以及第一开关相连;所述第一开关另一端与地相连;所述第一晶振一端与主控芯片第三引脚以及第九电容相连,另一端与主控芯片第四引脚与第十电容相连;所述第二晶振一端与主控芯片第五引脚和第十一电容相连,另一端与主控芯片第六引脚和第十二电容相连;所述第九电容一端与第一晶振和主控芯片第三引脚相连,另一端与地相连;所述第十电容一端与第二晶振与主控芯片第四引脚相连,另一端与地相连;所述第十一电容一端与第二晶振和主控芯片第五引脚相连,另一端与地相连;所述第十二电容一端与主控芯片第六引脚和第二晶振相连,另一端与地相连;所述第六接插件的三个端子分别与主控芯片第三十引脚、第三十一引脚和地相连;所述第八接插件的第一端子和第二端子与3.3v电源相连,第四端子、第六端子、第八端子、第十端子、第十二端子、第十四端子、第十六端子、第十八端子、以及第二十端子与地相连,第七端子与主控芯片第三十四引脚相连,第九端子与主控芯片第三十七引脚相连,第十五端子与主控芯片第七引脚相连;所述第七接插件的第一端子和第二端子与地相连,第三端子与主控芯片第二十引脚相连,第四端子与主控芯片第四十四引脚相连;所述主控芯片的第一引脚、第九引脚、第二十四引脚、第三十六引脚、以及第四十八引脚与3.3v电源连接,所述主控芯片的第八引脚、第二十三引脚、第三十五引脚、以及第四十七引脚与地连接。
作为优选的,所述电动推杆驱动电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、以及六个BTS7970半桥驱动器;所述六个BTS7970半桥驱动器具体为:BTS7970 U1、BTS7970 U2、BTS7970 U3、BTS7970 U4、BTS7970 U5、以及BTS7970 U6;
所述第四电阻一端连接主控芯片输出的PW0信号,另一端连接BTS7970 U3的第二引脚IN;所述第七电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U3第三引脚INH;所述第十四电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U3的第五引脚SR;所述第十五电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U3的第六引脚IS;所述第三电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U3的第七引脚VS;所述BTS7970 U3的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P4的一端;所述第二十一电阻一端连接主控芯片输出的PW1信号,另一端连接BTS7970 U6的第二引脚IN;所述第二十四电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U6第三引脚INH;所述第二十九电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U6的第五引脚SR;所述第三十电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U6的第六引脚IS;所述第六电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U6的第七引脚VS;所述BTS7970 U6的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P4的一端;所述第二电阻一端连接主控芯片输出的PW2信号,另一端连接BTS7970 U1的第二引脚IN;所述第五电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U1第三引脚INH;所述第十电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U1的第五引脚SR;所述第十一电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U1的第六引脚IS;所述第一电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U1的第七引脚VS;所述BTS7970 U1的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P2的一端;所述第十九电阻一端连接主控芯片输出的PW3信号,另一端连接BTS7970 U4的第二引脚IN;所述第二十二电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U4的第三引脚INH;所述第二十五电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U4的第五引脚SR;所述第二十六电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U4的第六引脚IS;所述第四电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U4的第七引脚VS;所述BTS7970 U3的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P2的一端;所述第三电阻一端连接主控芯片输出的PW4信号,另一端连接BTS7970 U2的第二引脚IN;所述第六电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U2的第三引脚INH;所述第十二电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U2的第五引脚SR;所述第十三电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U2的第六引脚IS;所述第二电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U2的第七引脚VS;所述BTS7970 U2的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P3的一端;所述第二十电阻一端连接主控芯片输出的PW5信号,另一端连接BTS7970 U5的第二引脚IN;所述第二十三电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U5第三引脚INH;所述第二十七电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U4的第五引脚SR;所述第二十八电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U4的第六引脚IS;所述第五电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U5的第七引脚VS;所述BTS7970 U5的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P3的一端。
作为优选的,所述电源电路包括:第九元件LM2540、第七元件REG1117-3.3、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第四十三电阻、第七电容、第八电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第三十电容、第三十一电容、以及第九接插件;
所述第九接插件第一端子外接7.2V锂电池,第四端子外接地;所述第三十电容一端接7.2v锂电池和第九元件第一引脚,另一端接地;所述第三十一电容一端接第九元件第三引脚和第四十三电阻,另一端接地;所述第四十三电阻另一端接VCC;所述第九元件的第二引脚和第四引脚接地;所述第八电容一端接第七元件第二引脚、第四引脚和通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的3.3v电压,另一端与地、第七元件第一引脚及第七电容连接;所述第七电容一端接第七元件第二引脚、第四引脚和通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的3.3v电压,另一端与地及第八电容连接;所述第七元件第三引脚接通过第九元件降压后从第四十三电阻输出的+5v电压;所述第三十一电阻一端接VCC,另一端接电动推杆驱动电路的电源输入端;所述第十四电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十五电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十六电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十七电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地。
作为优选的,所述压力传感器的电路包括:第一电阻、第八电阻、第九电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第一接插件、以及第五接插件;
所述第一电阻一端与地和第八电阻相连,另一端与VCC和第一接插件第一端子相连;所述第八电阻一端与第一电阻和地相连,另一端与地和第九电阻相连;所述第九电阻一端与地和第八电阻相连,另一端与第一接插件第二端子和主控芯片第十引脚相连;所述第一接插件外连压力传感器;所述第十八电阻一端与地和第十七电阻相连,另一端与VCC和第五接插件第一端子相连;所述第十七电阻一端与第十八电阻和地相连,另一端与地和第十六电阻相连;所述第十六电阻一端与地和第十七电阻相连,另一端与第五接插件第二端子和主控芯片第十一引脚相连;所述第五接插件外连压力传感器。
本发明相对于现有技术具有如下的优点和效果:
1、本发明电路的爬树机器人主要目的为替代人力,实现爬树上树采摘椰子的作用,替代人力后让过程中更加安全更加可以实现产业化、机械化、自动化。该电路所设计为该机器人必不可少的电路,通过该电路达到对电动推杆式的机器人有效、高效、稳定的的控制,达到控制下快速爬树的目的,具有广阔的市场前景。
2、通过本发明电路的爬树机器人可以适应多种树木大小快速稳定爬树。并且通过本电路的电动推杆驱动电路,可以保证爬树过程中机器人三个电动推杆的稳定运行,杜绝事故发生。
3、通过本发明的电源电路可以实现锂电池对整体电路和电动推杆的有效供电,节能环保效果优秀。
4、通过本发明的主控制电路,可以实现对整体工作的有效掌握及与远程控制设备间的通信,除此以外还保留了一些引脚作为扩展引脚,达到在实际生产过程中的工程师可以针对其不同的气候环境对此电路进行扩展达到方便生产的目的。
5、本发明的压力传感器电路,使压力传感器与接线端子相连,方便了机械臂上的压力传感器的更换,同时通过桥式分压电路使压力传感器传来的压力信号合适的传输给主控制电路,保证了机器人的适应性和正常运行。该电路设计合理,尤其与电动推杆式爬树机器人适用,具有广阔的市场前景。
附图说明
图1是本发明的爬树机器人控制电路总体示意图;
图2是本发明的爬树机器人控制电路电机驱动电路示意图;
图3是本发明的爬树机器人控制电路主控芯片电路示意图;
图4是本发明的爬树机器人控制电路电源电路示意图;
图5是本发明的爬树机器人控制电路传感器电路示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
实施例
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明提供了一种自锁式爬树机器人控制电路,如图1所示,其关键在于,包括电动推杆驱动电路、控制电路、电动推杆组、电源。
电源输出端连接电动推杆驱动电路电源输入端;也保护变压滤波后做控制电路电源。
电动推杆组信号控制端与控制电路控制信号输出端相连。电动推杆组信号控制端与电动推杆驱动电路信号输出端连接。
所述电动推杆组包括:机器人臂所用上电动推杆、机器人臂所用下电动推杆和主驱动电动推杆。
所述机器人臂所用上电动推杆和机器人臂所用下电动推杆分别设置压力传感器,所述压力传感器发送压力信息。输出端经过桥式电路后连接控制电路内部的AD转换器进行数字转换后,经过计算与处理,传输到电动推杆驱动电路,控制电动推杆运行。
所述控制电路由主控芯片和外围电路组成,外围电路包括:第一晶振、第二晶振、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第六接插件、第七接插件、第八JTAG接插件、第三十四电阻、第三十五电阻、以及第一开关;
如图2,图3所示,所述电动推杆驱动电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、以及六个BTS7970半桥驱动器;所述六个BTS7970半桥驱动器具体为:BTS7970 U1、BTS7970 U2、BTS7970 U3、BTS7970 U4、BTS7970 U5以及BTS7970 U6;
所述第四电阻一端连接主控芯片输出的PW0信号,另一端连接BTS7970 U3的第二引脚IN;所述第七电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U3第三引脚INH;所述第十四电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U3的第五引脚SR;所述第十五电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U3的第六引脚IS;所述第三电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U3的第七引脚VS;所述BTS7970 U3的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P4的一端;所述第二十一电阻一端连接主控芯片输出的PW1信号,另一端连接BTS7970 U6的第二引脚IN;所述第二十四电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U6第三引脚INH;所述第二十九电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U6的第五引脚SR;所述第三十电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U6的第六引脚IS;所述第六电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U6的第七引脚VS;所述BTS7970 U6的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P4的一端;所述第二电阻一端连接主控芯片输出的PW2信号,另一端连接BTS7970 U1的第二引脚IN;所述第五电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U1第三引脚INH;所述第十电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U1的第五引脚SR;所述第十一电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U1的第六引脚IS;所述第一电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U1的第七引脚VS;所述BTS7970 U1的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P2的一端;所述第十九电阻一端连接主控芯片输出的PW3信号,另一端连接BTS7970 U4的第二引脚IN;所述第二十二电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U4的第三引脚INH;所述第二十五电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U4的第五引脚SR;所述第二十六电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U4的第六引脚IS;所述第四电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U4的第七引脚VS;所述BTS7970 U3的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P2的一端;所述第三电阻一端连接主控芯片输出的PW4信号,另一端连接BTS7970 U2的第二引脚IN;所述第六电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U2的第三引脚INH;所述第十二电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U2的第五引脚SR;所述第十三电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U2的第六引脚IS;所述第二电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U2的第七引脚VS;所述BTS7970 U2的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P3的一端;所述第二十电阻一端连接主控芯片输出的PW5信号,另一端连接BTS7970 U5的第二引脚IN;所述第二十三电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U5第三引脚INH;所述第二十七电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U4的第五引脚SR;所述第二十八电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U4的第六引脚IS;所述第五电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U5的第七引脚VS;所述BTS7970 U5的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P3的一端。
上述所述技术方案的有益效果是:驱动电路设计合理,电动推杆驱动稳定,BTS7970组成的全桥电路推力强劲且稳定,可以保证爬树机器人正常工作。
如图5所示,所述用于爬树机器人控制电路优选的还包括压力传感器的电路:第一电阻、第八电阻、第九电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第一接插件以及第五接插件;
所述第一电阻一端与地和第八电阻相连,另一端与VCC和第一接插件第一端子相连;所述第八电阻一端与第一电阻和地相连,另一端与地和第九电阻相连;所述第九电阻一端与地和第八电阻相连,另一端与第一接插件第二端子和主控芯片第十引脚相连;所述第一接插件外连压力传感器;所述第十八电阻一端与地和第十七电阻相连,另一端与VCC和第五接插件第一端子相连;所述第十七电阻一端与第十八电阻和地相连,另一端与地和第十六电阻相连;所述第十六电阻一端与地和第十七电阻相连,另一端与第五接插件第二端子和主控芯片第十一引脚相连;所述第五接插件外连压力传感器。
上述技术方案有益效果为:接插件外接延长导线至机器人臂上的压力传感器,当压力传感器获取此时爬树臂的压力时通过一个桥式电路有效且稳定将模拟量输入到控制电路的作用。
如图4所示,所述的用于爬树机器人的电源电路,优选的,所述电源电路包括:第九元件LM2540、第七元件REG1117-3.3、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第四十三电阻、第七电容、第八电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第三十电容、第三十一电容以及第九接插件;
所述第九接插件第一端子外接7.2V锂电池,第四端子外接地;所述第三十电容一端接7.2v锂电池和第九元件第一引脚,另一端接地;所述第三十一电容一端接第九元件第三引脚和第四十三电阻,另一端接地;所述第四十三电阻另一端接VCC;所述第九元件的第二引脚和第四引脚接地;所述第八电容一端接第七元件第二引脚、第四引脚和通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的3.3v电压,另一端与地、第七元件第一引脚及第七电容连接;所述第七电容一端接第七元件第二引脚、第四引脚和通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的3.3v电压,另一端与地及第八电容连接;所述第七元件第三引脚接通过第九元件降压后从第四十三电阻输出的+5v电压;所述第三十一电阻一端接VCC,另一端接电动推杆驱动电路的电源输入端;所述第十四电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十五电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十六电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十七电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地。
上述技术方案的有益效果为:所述电源用于对于爬树机器人的电动推杆驱动电路、主控制电路和电阻式压力传感器供电,通过LM2540,REG1117-3.3元件输出不同电压,使用方便使机器人可以正常工作。
所述的用于爬树机器人控制电路由主控芯片和外围电路组成,外围电路包括:第一晶振、第二晶振、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第六接插件、第七接插件、第八JTAG接插件、第三十四电阻、第三十五电阻以及第一开关;
所述第三十四电阻一端与主控芯片第四十四引脚连接,另一端与3.3v电源连接;所述第三十五电阻一端与3.3v电源连接,另一端与第十三电容和主控芯片第七引脚以及第一开关相连;所述第一开关另一端与地相连;所述第一晶振一端与主控芯片第三引脚以及第九电容相连,另一端与主控芯片第四引脚与第十电容相连;所述第二晶振一端与主控芯片第五引脚和第十一电容相连,另一端与主控芯片第六引脚和第十二电容相连;所述第九电容一端与第一晶振和主控芯片第三引脚相连,另一端与地相连;所述第十电容一端与第二晶振与主控芯片第四引脚相连,另一端与地相连;所述第十一电容一端与第二晶振和主控芯片第五引脚相连,另一端与地相连;所述第十二电容一端与主控芯片第六引脚和第二晶振相连,另一端与地相连;所述第六接插件的三个端子分别与主控芯片第三十引脚、第三十一引脚和地相连;所述第八接插件的第一端子和第二端子与3.3v电源相连,第四端子、第六端子、第八端子、第十端子、第十二端子、第十四端子、第十六端子、第十八端子、第二十端子与地相连,第七端子与主控芯片第三十四引脚相连,第九端子与主控芯片第三十七引脚相连,第十五端子与主控芯片第七引脚相连;所述第七接插件的第一端子和第二端子与地相连,第三端子与主控芯片第二十引脚相连,第四端子与主控芯片第四十四引脚相连;所述主控芯片的第一引脚、第九引脚、第二十四引脚、第三十六引脚以及第四十八引脚与3.3v电源连接,所述主控芯片的第八引脚、第二十三引脚、第三十五引脚以及第四十七引脚与地连接。
上述技术方案的有益效果为:所述电源用于对爬树机器人的工作进行稳定控制,外加JATG接插件方便对于不同情况下的程序修改和维护,第六接插件外加蓝牙模块HC-05与移动终端无线连接,可以用配套APP进行控制,同时工作效率高,保证实现对于机器人的一切计算。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以权利要求所述为准。
Claims (4)
1.一种自锁式爬树机器人控制电路,其特征在于,包括电动推杆驱动电路、控制电路、电动推杆组、压力传感器电路以及电源;
所述电源的输出端连接电动推杆驱动电路的电源输入端和控制电路的电源输入端;
所述控制电路外加蓝牙HC-05模块,通过蓝牙HC-05模块实现与移动终端无线连接;
所述电动推杆组的信号控制端与电动推杆驱动电路的信号输出端连接,所述电动推杆驱动电路的控制端连接控制电路的信号输出端;
所述控制电路的信号输入端与外部控制设备相连;
所述压力传感器电路通过接线端子与安装在机器人臂所用的电动推杆的压力传感器相连,经过一个桥式电路与控制电路相连,及时获取机器人臂上的压力;
所述电动推杆组包括:机器人臂所用电动推杆和主驱动电动推杆,所述机器人臂所用电动推杆包括机器人臂所用上电动推杆和机器人臂所用下电动推杆;
所述机器人臂所用上电动推杆和机器人臂所用下电动推杆分别设置压力传感器,所述压力传感器发送压力信号,压力传感器电路的信号输出端通过模数转换滤波电路连接控制电路内部AD转换器,经过控制电路内部AD转换器进行数字转换后,传输到电动推杆驱动电路,控制电动推杆组运行;
所述控制电路由主控芯片和外围电路组成,外围电路包括:第一晶振、第二晶振、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第六接插件、第七接插件、第八接插件、第三十四电阻、第三十五电阻、以及第一开关;
所述第三十四电阻一端与主控芯片第四十四引脚连接,另一端与3.3v电源连接;所述第三十五电阻一端与3.3v电源连接,另一端与第十三电容和主控芯片第七引脚以及第一开关相连;所述第一开关另一端与地相连;所述第一晶振一端与主控芯片第三引脚以及第九电容相连,另一端与主控芯片第四引脚与第十电容相连;所述第二晶振一端与主控芯片第五引脚和第十一电容相连,另一端与主控芯片第六引脚和第十二电容相连;所述第九电容一端与第一晶振和主控芯片第三引脚相连,另一端与地相连;所述第十电容一端与第一晶振与主控芯片第四引脚相连,另一端与地相连;所述第十一电容一端与第二晶振和主控芯片第五引脚相连,另一端与地相连;所述第十二电容一端与主控芯片第六引脚和第二晶振相连,另一端与地相连;所述第六接插件的三个端子分别与主控芯片第三十引脚、第三十一引脚和地相连;所述第八接插件的第一端子和第二端子与3.3v电源相连,第四端子、第六端子、第八端子、第十端子、第十二端子、第十四端子、第十六端子、第十八端子、以及第二十端子与地相连,第七端子与主控芯片第三十四引脚相连,第九端子与主控芯片第三十七引脚相连,第十五端子与主控芯片第七引脚相连;所述第七接插件的第一端子和第二端子与地相连,第三端子与主控芯片第二十引脚相连,第四端子与主控芯片第四十四引脚相连;所述主控芯片的第一引脚、第九引脚、第二十四引脚、第三十六引脚、以及第四十八引脚与3.3v电源连接,所述主控芯片的第八引脚、第二十三引脚、第三十五引脚、以及第四十七引脚与地连接。
2.根据权利要求1所述的自锁式爬树机器人控制电路,其特征在于,所述电动推杆驱动电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、以及六个BTS7970半桥驱动器;所述六个BTS7970半桥驱动器具体为:BTS7970 U1、BTS7970 U2、BTS7970 U3、BTS7970 U4、BTS7970 U5、以及BTS7970 U6;
所述第四电阻一端连接主控芯片输出的PW0信号,另一端连接BTS7970 U3的第二引脚IN;所述第七电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U3第三引脚INH;所述第十四电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U3的第五引脚SR;所述第十五电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U3的第六引脚IS;所述第三电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U3的第七引脚VS;所述BTS7970 U3的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P4的一端; 所述第二十一电阻一端连接主控芯片输出的PW1信号,另一端连接BTS7970U6的第二引脚IN;所述第二十四电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U6第三引脚INH;所述第二十九电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U6的第五引脚SR;所述第三十电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U6的第六引脚IS;所述第六电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U6的第七引脚VS;所述BTS7970 U6的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P4的一端; 所述第二电阻一端连接主控芯片输出的PW2信号,另一端连接BTS7970 U1的第二引脚IN;所述第五电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970U1第三引脚INH;所述第十电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U1的第五引脚SR;所述第十一电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U1的第六引脚IS;所述第一电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U1的第七引脚VS;所述BTS7970 U1的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P2的一端; 所述第十九电阻一端连接主控芯片输出的PW3信号,另一端连接BTS7970 U4的第二引脚IN;所述第二十二电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U4的第三引脚INH;所述第二十五电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U4的第五引脚SR;所述第二十六电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U4的第六引脚IS;所述第四电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U4的第七引脚VS;所述BTS7970 U3的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P2的一端;所述第三电阻一端连接主控芯片输出的PW4信号,另一端连接BTS7970 U2的第二引脚IN;所述第六电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U2的第三引脚INH;所述第十二电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U2的第五引脚SR;所述第十三电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U2的第六引脚IS;所述第二电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U2的第七引脚VS;所述BTS7970 U2的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P3的一端;所述第二十电阻一端连接主控芯片输出的PW5信号,另一端连接BTS7970 U5的第二引脚IN;所述第二十三电阻一端连接5v电源,另一端连接BTS7970 U5第三引脚INH;所述第二十七电阻一端连接地,另一端连接BTS7970 U4的第五引脚SR;所述第二十八电阻一端连接地线,另一端连接BTS7970 U4的第六引脚IS;所述第五电容一端连接地线,另一端连接7.2V电源正极和BTS7970 U5的第七引脚VS;所述BTS7970 U5的第四引脚和第八引脚相连并连接电机外接端子P3的一端。
3.根据权利要求1所述的自锁式爬树机器人控制电路,其特征在于,还包括电源电路,所述电源电路包括:第九元件LM2540、第七元件REG1117-3.3、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第四十三电阻、第七电容、第八电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第三十电容、第三十一电容、以及第九接插件;
所述第九接插件第一端子外接7.2V锂电池,第四端子外接地;所述第三十电容一端接7.2v锂电池和第九元件第一引脚,另一端接地;所述第三十一电容一端接第九元件第三引脚和第四十三电阻,另一端接地;所述第四十三电阻另一端接VCC;所述第九元件的第二引脚和第四引脚接地;所述第八电容一端接第七元件第二引脚、第四引脚和通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的3.3v电压,另一端与地、第七元件第一引脚及第七电容连接;所述第七电容一端接第七元件第二引脚、第四引脚和通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的3.3v电压,另一端与地及第八电容连接;所述第七元件第三引脚接通过第九元件降压后从第四十三电阻输出的+5v电压;所述第三十一电阻一端接VCC,另一端接电动推杆驱动电路的电源输入端;所述第十四电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十五电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十六电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地;所述第十七电容一端接通过第七元件稳压的由第七元件第二和第四引脚输出的+3.3v电压,另一端接地。
4.根据权利要求1所述的自锁式爬树机器人控制电路,其特征在于,所述压力传感器电路包括:第一电阻、第八电阻、第九电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第一接插件、以及第五接插件;
所述第一电阻一端与地和第八电阻相连,另一端与VCC和第一接插件第一端子相连;所述第八电阻一端与第一电阻和地相连,另一端与地和第九电阻相连;所述第九电阻一端与地和第八电阻相连,另一端与第一接插件第二端子和主控芯片第十引脚相连;所述第一接插件外连压力传感器; 所述第十八电阻一端与地和第十七电阻相连,另一端与VCC和第五接插件第一端子相连;所述第十七电阻一端与第十八电阻和地相连,另一端与地和第十六电阻相连;所述第十六电阻一端与地和第十七电阻相连,另一端与第五接插件第二端子和主控芯片第十一引脚相连;所述第五接插件外连压力传感器。
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