CN114770514A - 基于stm32的人工智能机器人控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于STM32的人工智能机器人控制方法及装置，包括：初始化基础系统时间，将所有运用到系统时间的函数清零；设置485通讯处理的优先级队列顺序，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级；初始化LED指示灯；初始化遥控器通道和接收；运行用户初始化函数；所述用户初始化函数初始化定义用户设置的声明和变量信息；运行循环函数；并列运行间隔循环函数，接收遥控器信号并给电机持续发送信号。本申请实现了远距离低延迟遥控操作，可以同时控制多个电机设备，在占用空间小的基础上最大程度降低通讯的延迟。
Description
技术领域
本申请涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种基于STM32的人工智能机器人控制方法及装置。
背景技术
现有技术中基于STM32单片机的主控系统有很多种类，其底层程序和系统的开发多数是基于基础需求来实现的，并没有将STM32的功能全部利用起来。
专利申请号为：CN108098796A的专利文献中，提供了一种可以控制多电机主控板的控制方法，技术方案主要是通过激光雷达扫描周围环境，确定移动目的地，完成路径规划，驱动电机控制驱动轮和万向轮带动机器人本体的移动，当电量过低时自动返回充电。但是该技术方案在实现过程中成本太高，远程操作存在延迟，控制的电机数量不足等问题。
发明内容
为此，本申请提供一种基于STM32的人工智能机器人控制方法及装置，以解决现有技术存在的远程操作存在延迟，控制的电机数量不足的问题。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
第一方面，一种基于STM32的人工智能机器人控制方法，包括：
初始化基础系统时间，将所有运用到系统时间的函数清零；
设置485通讯处理的优先级队列顺序，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级；
初始化LED指示灯；
初始化遥控器通道和接收；
运行用户初始化函数；所述用户初始化函数初始化定义用户设置的声明和变量信息；
运行循环函数；
并列运行间隔循环函数，接收遥控器信号并给电机持续发送信号。
进一步的，所述给电机持续发送信号后，所述485通讯检测是否接收到返回信号；
若未接收到返回信号，则间隔20ms重新发送3次信号，若均未响应，则判断硬件失去连接并返回错误信息；
若接收到返回信号，则效验两个信号是否一致；若效验两个信号一致，则完成电机信号的收发并处理接收到的数据；若效验两个信号不一致，则间隔20ms重新发送3次信号，3次内只要效验同步，即可处理接收数据。
进一步的，所述接收遥控器信号后，处理并返回遥控器当前的按键数值，如果获取失败则会返回错误信息。
进一步的，每个端口的传感器种类在所述用户初始化函数中进行设置。
进一步的，所述端口设有9个。
进一步的，所述用户初始化函数只运行一次。
进一步的，所述间隔循环函数中循环会间隔10ms运行。
进一步的，STM32主控芯片与遥控器采用2.4GHz无线连接。
第二方面，一种基于STM32的人工智能机器人控制装置，包括：
基础系统时间初始化模块，用于初始化基础系统时间，将所有运用到系统时间的函数清零；
优先级队列处理模块，用于设置485通讯处理的优先级队列顺序，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级；
LED指示灯初始化模块，用于初始化LED指示灯；
遥控器初始化模块，用于初始化遥控器通道和接收；
用户初始化函数运行模块，用于运行用户初始化函数；所述用户初始化函数初始化定义用户设置的声明和变量信息；
循环函数运行模块，用于运行循环函数；
间隔循环函数运行模块，用于并列运行间隔循环函数；
无线通讯模块，用于接收遥控器信号并给电机持续发送信号。
相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
本申请提供一种基于STM32的人工智能机器人控制方法及装置，包括：初始化基础系统时间，将所有运用到系统时间的函数清零；设置485通讯处理的优先级队列顺序，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级；初始化LED指示灯；初始化遥控器通道和接收；运行用户初始化函数；所述用户初始化函数初始化定义用户设置的声明和变量信息；运行循环函数；并列运行间隔循环函数，接收遥控器信号并给电机持续发送信号。本申请实现了远距离低延迟遥控操作，可以同时控制多个电机设备，在占用空间小的基础上最大程度降低通讯的延迟。
附图说明
为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
图1为本申请实施例提供的一种基于STM32的人工智能机器人控制方法第一种流程图；
图2为本申请实施例提供的一种基于STM32的人工智能机器人控制方法第二种流程图；
图3为本申请实施例提供的485通讯流程图；
图4为本申请实施例提供的遥控器流程图；
图5为本申请实施例提供的传感器流程图；
图6为本申请实施例提供的机器人操作程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。
在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。
请参阅图1和图2，本申请提供一种基于STM32的人工智能机器人控制方法，包括：
S1：初始化基础系统时间，将所有运用到系统时间的函数清零；
S2：设置485通讯处理的优先级队列顺序，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级；
具体的，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级，从而实现了降低通讯过程中的延时。
S3：初始化LED指示灯；
具体的，初始化主板上LED指示灯，通过灯光程序进行反馈程序是否运行成功。
S4：初始化遥控器通道和接收；
S5：运行用户初始化函数；所述用户初始化函数初始化定义用户设置的声明和变量信息；
具体的，用户初始化函数只会运行一次，起到初始化作用。
S6：运行循环函数；
具体的，循环函数中会一直循环运行其中的用户程序。
S7：并列运行间隔循环函数，接收遥控器信号并给电机持续发送信号。
具体的，间隔循环函数中循环会间隔10ms运行。
本申请中为了降低延迟，所以在循环中加入低延时间隔的循环来发送和接收信号，也能更好的给硬件反应的时间。初始化函数能起到和Arduino的初始化一样的效果，方便用户群体的使用。
请参阅图3，本申请在发送信号之后会有两层判断来检测：
1、发送后是否接收到返回信号
2、效验两个信号是否一致
当第一层判断未能通过时，即发送后未能收到返回信号时，系统会间隔20ms重新发送3次信号，如果都未能相应，则系统判断为硬件失去连接，返回错误信息，并不再发送信号给相关硬件，从而降低整个系统的延迟。
当第二层判断未能通过时，即效验信号未能同步时，系统也会间隔20ms重新发送3次信号，3次内只要效验同步，即可处理接收数据。
请参阅图4，本申请采用2.4GHz无线连接，可以低延迟远程接收遥控器的信号。在收到信号后会处理并返回遥控器当前的按键数值，如果获取失败则会返回错误信息，以便于调试阶段。
请参阅图5，本申请可以同时接收9个IO端口的传感器数值，在初始化函数中可以设置每个端口的传感器种类是数字传感器还是模拟传感器，如果是数字传感器可以设置是输入还是输出数值。之后系统会根据初始化函数中的设置来获取或发送数值。
请参阅图6，通过本申请可实现机器人的遥控操作。具体的通过遥控器左摇杆的Y轴来控制机器人左轮方向和速度，通过遥控器右摇杆的Y轴来控制机器人右轮的方向和速度。通过遥控器L1按键按下后控制机器人发球马达顺时针转动，当遥控器L1按键松开时，通过遥控器L2按键按下后控制机器人发球马达逆时针转动，当遥控器L1和L2按键都松开时，则机器人发球马达停止转动。通过遥控器R1按键按下后控制吸球马达顺时针转动，当R1按键松开时，通过遥控器R2按键按下控制吸球马达逆时针转动，当遥控器R1和R2按键都松开时，则机器人吸球马达停止转动。
本申请填补了当前市场上人工智能教育和竞赛中软件性能不足的空缺，可以实现远距离低延迟遥控操作，且可以同时控制多个电机设备，在占用空间小的基础上最大程度降低通讯的延迟。可以更多的降低比赛中出现的干扰和对抗，提升稳定性。
本申请的实施例还提供一种基于STM32的人工智能机器人控制装置，包括：
基础系统时间初始化模块，用于初始化基础系统时间，将所有运用到系统时间的函数清零；
优先级队列处理模块，用于设置485通讯处理的优先级队列顺序，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级；
LED指示灯初始化模块，用于初始化LED指示灯；
遥控器初始化模块，用于初始化遥控器通道和接收；
用户初始化函数运行模块，用于运行用户初始化函数；所述用户初始化函数初始化定义用户设置的声明和变量信息；
循环函数运行模块，用于运行循环函数；
间隔循环函数运行模块，用于并列运行间隔循环函数；
无线通讯模块，用于接收遥控器信号并给电机持续发送信号。
关于基于STM32的人工智能机器人控制装置的具体限定可以参见上文中对于基于STM32的人工智能机器人控制方法的限定，在此不再赘述。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。
Claims (9)
1.一种基于STM32的人工智能机器人控制方法，其特征在于，包括：
初始化基础系统时间，将所有运用到系统时间的函数清零；
设置485通讯处理的优先级队列顺序，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级；
初始化LED指示灯；
初始化遥控器通道和接收；
运行用户初始化函数；所述用户初始化函数初始化定义用户设置的声明和变量信息；
运行循环函数；
并列运行间隔循环函数，接收遥控器信号并给电机持续发送信号。
2.根据权利要求1所述的基于STM32的人工智能机器人控制方法，其特征在于，所述给电机持续发送信号后，所述485通讯检测是否接收到返回信号；
若未接收到返回信号，则间隔20ms重新发送3次信号，若均未响应，则判断硬件失去连接并返回错误信息；
若接收到返回信号，则效验两个信号是否一致；若效验两个信号一致，则完成电机信号的收发并处理接收到的数据；若效验两个信号不一致，则间隔20ms重新发送3次信号，3次内只要效验同步，即可处理接收数据。
3.根据权利要求1所述的基于STM32的人工智能机器人控制方法，其特征在于，所述接收遥控器信号后，处理并返回遥控器当前的按键数值，如果获取失败则会返回错误信息。
4.根据权利要求1所述的基于STM32的人工智能机器人控制方法，其特征在于，每个端口的传感器种类在所述用户初始化函数中进行设置。
5.根据权利要求4所述的基于STM32的人工智能机器人控制方法，其特征在于，所述端口设有9个。
6.根据权利要求1所述的基于STM32的人工智能机器人控制方法，其特征在于，所述用户初始化函数只运行一次。
7.根据权利要求1所述的基于STM32的人工智能机器人控制方法，其特征在于，所述间隔循环函数中循环会间隔10ms运行。
8.根据权利要求1所述的基于STM32的人工智能机器人控制方法，其特征在于，STM32主控芯片与遥控器采用2.4GHz无线连接。
9.一种基于STM32的人工智能机器人控制装置，其特征在于，包括：
基础系统时间初始化模块，用于初始化基础系统时间，将所有运用到系统时间的函数清零；
优先级队列处理模块，用于设置485通讯处理的优先级队列顺序，将发送间隔相同的信息排在相同的优先级；
LED指示灯初始化模块，用于初始化LED指示灯；
遥控器初始化模块，用于初始化遥控器通道和接收；
用户初始化函数运行模块，用于运行用户初始化函数；所述用户初始化函数初始化定义用户设置的声明和变量信息；
循环函数运行模块，用于运行循环函数；
间隔循环函数运行模块，用于并列运行间隔循环函数；
无线通讯模块，用于接收遥控器信号并给电机持续发送信号。
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