一種教學機器人控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于機器人控制領域，尤其涉及一種教學機器人控制器。
【背景技術】
[0002]隨著機器人應用領域的不斷擴大，人們期望機器人能夠越來越多的為人類服務，替人類完成更多復雜的工作。鑒于此，各大高校也開始注重機器人學的教學任務。在現有的教學機器人控制器技術中，通常是將編譯好的機器人控制程序下載到芯片中，這樣機器人僅能執行程序中既定的動作；或是僅能采用單一的控制方式實現對機器人的操控，例如遙控器，使得機器人的使用方式受到了限制；或是機器人的運行模式簡單，例如僅能使用馬達或者舵機，使得機器人不具有較高的靈活性；此外，由于大多數教學機器人對的接入傳感器支持的較少甚至不支持，使得機器人不能實現智能化自動控制；另外，目前的教學機器人控制器都不具備二次開發功能，用戶不能使用二次開發指令來調用控制器的功能。這樣，一般的教學機器人控制器由于功能上的缺陷限制了廣大學生用戶對機器人的功能體驗，影響了老師的教學效果。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有教學機器人控制器控制方式單一、運行模式簡單、可擴展功能較少、不具備二次開發功能的問題，提供一種教學機器人控制器，具有多控制方式、多運行模式、具有豐富可擴展接口，而且可以進行二次開發。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種教學機器人控制器，包括主控單元、接口單元、電源單元，主控單元包括中央處理器、數據存儲芯片；接口單元包括馬達控制接口、A組舵機接口、B組舵機接口，馬達控制接口、A組舵機接口、B組舵機接口和數據存儲芯片分別與中央處理器的I/O 口連接；電源單元與主控單元和接口單元連接，為主控單元和接口單元供電；中央處理器用于處理機器人的動作執行程序，數據存儲芯片用于存儲動作執行指令。
[0005]按上述技術方案，還包括復位電路、狀態指示燈，復位電路、狀態指示燈分別與中央處理器連接，復位電路用于初始化中央處理器的工作狀態，狀態指示燈用于顯示教學機器人控制器的當前運行模式。
[0006]按上述技術方案，所述馬達控制接口為兩路直流馬達控制接口，A組舵機接口包括第1~8路接口，B組舵機接口包括第9~16路接口。B組舵機接口可以復用為AD數據采集接口，對可最多接入的8個模擬量傳感器產生的AD數據進行采集，所述中央處理器對采集到的數據進行處理。
[0007]按上述技術方案，接口單元還包括無線接收器接口、WiFi/藍牙通信接口、串行通信接口，無線接收器接口、WiFi/藍牙通信接口、串行通信接口分別與中央處理器連接。
[0008]按上述技術方案，無線接收器接口與中央處理器的I/O 口連接，WiFi/藍牙通信接口、串行通信接口與中央處理器的串口連接。
[0009]按上述技術方案，還包括電源單元，電源單元包括降壓模塊和電源開關，降壓模塊包括A型降壓芯片和B型降壓芯片，電源開關包括舵機電源輸入口、芯片電源輸入口、舵機電源開關和降壓芯片開關；舵機電源輸入口通過舵機電源開關分別與A組舵機接口、B組舵機接口的電源端連接，為各組舵機接口所連的設備供電；芯片電源輸入口通過降壓芯片開關與A型降壓芯片連接，經過A型降壓芯片的降壓后輸出5伏電壓，該5伏電壓與無線接收器接口連接，為無線接收器模塊供電，同時該5伏電壓與B型降壓芯片連接，B型降壓芯片分別與中央處理器、數據存儲芯片和WiFi/藍牙通信接口的電源端連接，B型降壓芯片將5伏電壓降低為3.3伏電壓，使用該3.3伏電壓為中央處理器、數據存儲芯片和WiFi/藍牙通信模塊供電。
[0010]本發明產生的有益效果是:可通過在接口單元上插入無線接收器模塊或者WiFi/藍牙通信模塊或者串行通信模塊實現多種控制方式對機器人進行操控；同時可通過控制馬達控制接口、A組舵機接口、B組舵機接口和數據存儲芯片實現駕駛模式、舵機模式和動作組模式三種控制模式；此外，在中央處理器中運行的程序開放了二次開發指令集，專業用戶可使用二次開發指令集調用機器人控制器的功能。
【附圖說明】
[0011]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發明實施例教學機器人控制器的系統結構示意圖；
圖2是本發明實施例教學機器人控制器的系統運行模式示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0013]本發明實施例中，提供一種教學機器人控制器，包括主控單元、接口單元、電源單元，主控單元包括中央處理器、數據存儲芯片；接口單元包括馬達控制接口、A組舵機接口、B組舵機接口，馬達控制接口、A組舵機接口、B組舵機接口和數據存儲芯片分別與中央處理器的I/O 口連接；電源單元與主控單元和接口單元連接，為主控單元和接口單元供電；中央處理器用于處理機器人的動作執行程序，數據存儲芯片用于存儲動作執行指令。
[0014]進一步地，該教學機器人控制器還包括復位電路、狀態指示燈，復位電路、狀態指示燈分別與中央處理器連接，復位電路用于初始化中央處理器的工作狀態，狀態指示燈用于顯示教學機器人控制器的當前運行模式。
[0015]其中，所述馬達控制接口為兩路直流馬達控制接口，A組舵機接口包括第1~8路接口，B組舵機接口包括第9~16路接口。B組舵機接口可以復用為AD數據采集接口，對可最多接入的8個模擬量傳感器產生的AD數據進行采集，所述中央處理器對采集到的數據進行處理。
[0016]進一步地，接口單元還包括無線接收器接口、WiFi/藍牙通信接口、串行通信接口，無線接收器接口、WiFi/藍牙通信接口、串行通信接口分別與中央處理器連接。
[0017]其中，無線接收器接口與中央處理器的I/O 口連接，WiFi/藍牙通信接口、串行通信接口與中央處理器的串口連接。如圖1-2所示，在無線接收器接口 10上能夠插入無線接收器模塊，在WiFi/藍牙通信接口 11上能夠插入WiFi/藍牙通信模塊，在串行通信接口 12上能夠連接帶有串行通信功能的設備，使得教學機器人控制器能夠被遙控器、手機、電腦或具有無線發射功能、串行通信功能的外部控制設備所控制。
[0018]進一步地，本發明機器人控制器還包括電源單元，電源單元包括降壓模塊和電源開關，降壓模塊包括A型降壓芯片和B型降壓芯片，電源開關包括舵機電源輸入口、芯片電源輸入口、舵機電源開關和降壓芯片開關；舵機電源輸入口通過舵機電源開關分別與A組舵機接口、B組舵機接口的電源端連接，為各組舵機接口所連的設備供電；芯片電源輸入口通過降壓芯片開關與A型降壓芯片連接，經過A型降壓芯片的降壓后輸出5伏電壓，該5伏電壓與無線接收器接口連接，為無線接收器模塊供電，同時該5伏電壓與B型降壓芯片連接，B型降壓芯片分別與中央處理器、數據存儲芯片和WiFi/藍牙通信接口的電源端連接，B型降壓芯片將5伏電壓降低為3.3伏電壓，使用該3.3伏電壓為中央處理器、數據存儲芯片和WiFi/藍牙通信模塊供電。
[0019]中央處理器中運行的程序開放了二次開發指令集，可以在電腦或單片機等外部控制設備上使用計算機高級語言編程或單片機編程調用二次開發指令，并通過WiFi/藍牙通信接口 11或串行通信接口 12向所述中央處理器I發送二次開發指令來調用教學機器人控制器的功能，且當教學機器人控制器執行完動作之后，中央處理器I會向電腦或單片機發送反饋碼，用以對教學機器人控制器的動作執行結果或狀態進行反饋。例如，通過使用外部控制設備發送二次開發指令“$0PEN\r\n”表示進行測試串口連接，若連接成功則發送反饋碼“$0PEN\r\n”；發送二次開發指令“$