CN109335669A - 一种搬运机器人的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工智能技术领域，其公开了一种搬运机器人的控制电路，以解决机器人开发过程中，控制电路部分的设计成本过高的问题，助推机器人在家庭、办公场合的发展。该控制电路包括：第一控制模块、第二控制模块、第一电源模块、第二电源模块、辅助控制电路单元以及动作执行电路单元；所述第一控制模块与第二控制模块电气连接，所述动作执行电路单元与第一控制模块电气连接，所述辅助控制电路单元与第二控制模块电气相连，所述第一电源模块与第一控制模块和第二控制模块电气连接；所述第二电源模块与动作执行电路单元电气连接。本发明适用于小型机器人中。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种搬运机器人的控制电路。
背景技术
随着社会的发展，机器人开始走进人们的生活。现如今，机器人的应用不仅仅局限于高科技领域，也逐渐开始走进家庭，公司等，越来越平民化。此时需要一些机器人为我们提供一些简单的搬运工作。
然而，目前大部分搬运机器人均用于大型工厂的工业生产。家用，办公机器人的发展受到了许多技术的限制，实际上能走进家庭，办公这样的小场合机器人并不多。就目前而言人们较为普遍接收的机器人，则以扫地机器人为代表。
机器人的价格是大部分消费者最大的阻碍。而机器人开发又有周期长，成本高的特点，小型机器人开发出来之后也存在一定的销售风险，不一定能被消费者接受。这使得大部分机器人开发商家不愿开发小型机器人。
因此，如何降低小型机器人的开发设计成本，成为助推机器人在家庭、办公场合的发展的至关重要的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种搬运机器人的控制电路，以解决机器人开发过程中，控制电路部分的设计成本过高的问题，助推机器人在家庭、办公场合的发展。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种搬运机器人的控制电路，包括：
第一控制模块、第二控制模块、第一电源模块、第二电源模块、辅助控制电路单元以及动作执行电路单元；所述第一控制模块与第二控制模块电气连接，所述动作执行电路单元与第一控制模块电气连接，所述辅助控制电路单元与第二控制模块电气相连，所述第一电源模块与第一控制模块和第二控制模块电气连接；所述第二电源模块与动作执行电路单元电气连接。
作为进一步优化，所述第一控制模块为K60核心控制板，第二控制模块为树莓派控制器。
作为进一步优化，所述第一电源模块包括稳压电路和16V电源，所述第二电源模块为20V电源。
作为进一步优化，所述辅助控制电路单元包括：曝光灯、无线路由器、超声波检测模块、摄像头和光电开关。
作为进一步优化，所述动作执行电路单元包括：换向阀、气泵、电磁阀、升降台电机、机器人电机、升降台电机驱动模块、机器人电机驱动模块和继电器；
所述升降台电机和机器人电机均与20V电源相连，并分别通过升降台电机驱动模块和机器人电机驱动模块连接K60核心控制板；所述继电器的输入端连接K60核心控制板，输出端分别连接换向阀、气泵和电磁阀。
作为进一步优化，所述搬运机器人的控制电路还包括：按键模块、第一液晶显示模块和第二液晶显示模块；所述按键模块和第一液晶显示模块连接K60核心控制板；所述第二液晶显示模块连接树莓派控制器。
本发明的有益效果是：
基于本发明设计的机器人的控制电路，由第一控制模块、第二控制模块、第一电源模块、第二电源模块、辅助控制电路单元以及动作执行电路单元组成；其中，第二控制模块为核心控制，基于辅助控制电路单元的相关信息反馈，进行综合处理，以下发对应控制指令给第一控制模块，由第一控制模块控制动作执行电路单元执行具体动作，采用两个电源单元分别为不同的机构提供供电，可以提高系统的稳定性。由此，本发明设计的机器人的控制电路给开发者提供了可以直接使用开发的途径，极大的为开发者节省了对小型机器人的硬件开发周期与成本。以助推机器人在家庭，办公场合的发展。
附图说明
图1为实施例中的搬运机器人的控制电路结构框图。
具体实施方式
本发明旨在提出一种搬运机器人的控制电路，以解决机器人开发过程中，控制电路部分的设计成本过高的问题，助推机器人在家庭、办公场合的发展。
本发明所提出的搬运机器人的控制电路包括第一控制模块、第二控制模块、第一电源模块、第二电源模块、辅助控制电路单元以及动作执行电路单元；其中，第二控制模块为核心控制，基于辅助控制电路单元的相关信息反馈，进行综合处理，以下发对应控制指令给第一控制模块，由第一控制模块控制动作执行电路单元执行具体动作，采用两个电源单元分别为不同的机构提供供电，可以提高系统的稳定性。
实施例：
如图1所示，本实施例中的搬运机器人的控制电路包括：20V电源、系统电源、按键、继电器、换向阀、气泵、电磁阀、升降台电机、液晶显示1、电机驱动、机器人电机、K60核心控制板、树莓派、光电开关、曝光灯、超声波检测模块、无线路由器和液晶显示2。
具体实现上，各个部分的实现方式如下：
所述系统电源为所述稳压电路模块和16V电源组成，稳压模块将电压稳压到3.3V与5V给系统供电。20V电源为换向阀、气泵、电磁阀、升降台电机、机器人电机供电。两块电源分开降低了单片机的死机概率，可使系统稳定性得到极大的提高。
所述电机驱动，用于为电机提供单片机的PWM波形，便于电机的速度调节控制，其与20V电源相连为机器人电机和升降台电机供电，控制端与单片机相应端口相连，输出端与电机相连。
所述继电器，用于隔离控制机器人启动部分的电机部件。继电器的信号端接入单片机的相应端口。继电器输出分别接入换向阀、气泵、电磁阀；可以通过实际控制需求控制继电器的通断。
所述K60核心控制板，用于对机器人底层基础动作的执行。其分别与继电器，电机驱动，按键，液晶显示1，树莓派的相应端口相连。通过树莓派发送给K60核心控制板相应的指令，K60核心控制板对底层执行相应的具体动作。
所述液晶显示1，用于获取K60单片机基本信息，通过当前显示内容反馈监督机器人的运行状态，直接与K60单片机的相应端口相连。
所述树莓派，用于机器人的综合处理，其分别与路由器，超声波检测模块，曝光灯，摄像头，光电开关，液晶显示2和K60单片机相连。该部分为核心控制部分，通过摄像头采集当前位置的图像。采集到图像后树莓派便根据图像运行算法程序对当前环境进行检测，对目标物的识别，目的地的测算以及颜色识别。超声波和光电开关为辅助环境检测装置，优化机器人对当前环境的认识。曝光灯为摄像头在光线不足时补光，其曝光行为均由树莓派控制。液晶显示2用于获取树莓派基本信息，通过当前显示内容反馈监督机器人的运行状态。当机器人确定了目前的环境以及运行目的以后。便将相应指令发送给K60单片机来完成底层的执行动作。
所述路由器，采用其USB口直接接到树莓派USB扩展口上。当机器人确定了目前的环境以及运行目的以后，根据实际需求，当需要远程调试时，树莓派通过路由器与电脑远程连接，以完成调试。
应用实施例中的上述控制电路的搬运机器人有两种工作模式：
(1)电脑采集调试模式：事先对机器人烧录好程序，给机器人控制板上电，机器人已经输入目标物，电脑通过路由器与机器人连接。电脑端发送指令让机器人开始行进，机器人记录目标物数据，传回电脑端。电脑端保存数据并将数据发送给树莓派，两块液晶显示屏显示正常。电脑发送行进命令，机器人行进，将障碍物放置于机器人前面，光电开关检测到物体，摄像头图像判断出物体非目标物，机器人停下。将目标物防置在机器人前面，光电开关检测到物体，摄像头图像判断出物体为标物。超声波开始检测当前高度，将抓手降至目标物高度，树莓派发送指令，K60控制继电器完成气动部分抓取目标。电磁阀，换向阀打开，机器人顺利拾起目标物，完成搬运。
(2)机器人自运转模式：机器人控制板上电，将目标物放置好，机器人电机运转并行进寻找目标物。当摄像头寻找到目标物后，机器人靠近目标物，光电开关检测于目标物的距离，当距离达到可搬运距离时，超声波开始检测当前高度，将抓手降至目标物高度，树莓派发送指令，K60控制继电器完成气动部分抓取目标。电磁阀，换向阀打开，机器人顺利拾起目标物，完成搬运。
Claims (6)
1.一种搬运机器人的控制电路，其特征在于，
包括：第一控制模块、第二控制模块、第一电源模块、第二电源模块、辅助控制电路单元以及动作执行电路单元；所述第一控制模块与第二控制模块电气连接，所述动作执行电路单元与第一控制模块电气连接，所述辅助控制电路单元与第二控制模块电气相连，所述第一电源模块与第一控制模块和第二控制模块电气连接；所述第二电源模块与动作执行电路单元电气连接。
2.如权利要求1所述的一种搬运机器人的控制电路，其特征在于，
所述第一控制模块为K60核心控制板，第二控制模块为树莓派控制器。
3.如权利要求2所述的一种搬运机器人的控制电路，其特征在于，
所述第一电源模块包括稳压电路和16V电源，所述第二电源模块为20V电源。
4.如权利要求3所述的一种搬运机器人的控制电路，其特征在于，
所述动作执行电路单元包括：换向阀、气泵、电磁阀、升降台电机、机器人电机、升降台电机驱动模块、机器人电机驱动模块和继电器；
所述升降台电机和机器人电机均与20V电源相连，并分别通过升降台电机驱动模块和机器人电机驱动模块连接K60核心控制板；所述继电器的输入端连接K60核心控制板，输出端分别连接换向阀、气泵和电磁阀。
5.如权利要求2所述的一种搬运机器人的控制电路，其特征在于，
所述辅助控制电路单元包括：曝光灯、无线路由器、超声波检测模块、摄像头和光电开关；所述曝光灯、无线路由器、超声波检测模块、摄像头和光电开关均与树莓派控制器电气连接。
6.如权利要求2所述的一种搬运机器人的控制电路，其特征在于，
所述搬运机器人的控制电路还包括：按键模块、第一液晶显示模块和第二液晶显示模块；所述按键模块和第一液晶显示模块连接K60核心控制板；所述第二液晶显示模块连接树莓派控制器。
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