一種基于RS485總線舵機的雙足機器人控制裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種基于RS485總線舵機的雙足機器人控制裝置，包括直流電源模塊，用于提供穩定直流電壓；主控制芯片模塊，用于控制三路RS485總線舵機；RS485轉換芯片模塊，用于對外部RS485總線信號進行收集并轉換為UART信號或將UART信號轉換成RS485信號；按鈕輸入模塊，用來控制機器人啟動和停止；LED燈輸出顯示模塊，用于對機器人的狀態進行顯示。本實用新型專利技術可以分別控制雙足機器人的腿部、上身和頭部，從而使雙足機器人控制更加合理、可靠和快速，具有可靠性高、響應速度快、造價低和制造維護方便等優點。

Biped robot control device based on RS485 bus steering gear

The utility model discloses a control device of a biped robot actuator based on RS485 bus, including the DC power supply module, to provide a stable DC voltage; the main control chip module, RS485 bus is used to control the three servos; RS485 conversion chip module for external RS485 bus signals are collected and converted to UART signal or UART signal convert RS485 signals; the button input module is used to control the robot to start and stop; LED light output display module, display for the status of the robot. The utility model can control the biped robot legs, upper body and head, so that the biped robot control is more reasonable, reliable and fast, with high reliability, fast response speed, low cost and convenient maintenance.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及雙足機器人控制的
，尤其是指一種基于RS485總線舵機的雙足機器人控制裝置。
技術介紹
雙足機器人由于能像人類一樣行走并實現一些動作,所以更加吸引人們的關注。雙足機器人需要多個舵機進行協調控制才能完成一個動作，所以常常需要同時對機器人身上的20個舵機進行控制，目前常用脈沖信號方式的舵機驅動機器人，因此需要把每一路舵機接口都連接到一塊控制板上，因此控制板的連線會十分復雜，并且容易造成干擾，從而使系統不穩定。針對這個問題，一些廠家推出面向RS485總線類型的舵機(如Robotis公司MX28舵機)，這就大大減少了連線，信號線只需要兩根，電路變得更精簡和可靠，對于仿人機器人很適合。但目前針對RS485總線舵機的控制裝置，只引出了一路總線來控制所有舵機，這種方式并不適合雙足機器人的特點。因此本設計開發出針對雙足機器人的RS485控制裝置，即根據雙足機器人控制特點(腿部運動、上身運動和頭部運動往往單獨運動)設計出三路RS485總線接口，分別控制雙足機器人腿部舵機、上身舵機和頭部舵機，這種方式不僅更合適雙足機器人控制特點，并且控制速度更快，可靠性更高。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的不足與缺點，提供一種基于RS485總線舵機的雙足機器人控制裝置，可以分別控制雙足機器人的腿部、上身和頭部，從而使控制更加合理、可靠和快速。為實現上述目的，本技術所提供的技術方案為：一種基于RS485總線舵機的雙足機器人控制裝置，包括：直流電源模塊，用于提供穩定直流電壓；主控制芯片模塊，用于控制三路RS485總線舵機；RS485轉換芯片模塊，用于對外部RS485總線信號進行收集并轉換為UART信號或將UART信號轉換成RS485信號；按鈕輸入模塊，用來控制機器人啟動和停止；LED燈輸出顯示模塊，用于對機器人的狀態進行顯示；其中，所述直流電源模塊的輸入電源采用4電芯鋰電池供電:14.4～16.8V,2200mAh，通過穩壓芯片LM1117-3.3V產生3.3V電壓為主控制芯片模塊提供電源，同時利用芯片LM2596產生12V電壓為RS485總線舵機供電；所述主控制芯片模塊采用ATxmega128A1單片機，此ATxmega128A1單片機有8個USART接口，能夠通過連接RS485轉換芯片模塊實現多路RS485總線；所述RS485轉換芯片模塊采用MAX3485接口芯片，與舵機的RS485總線連接，其中該MAX3485接口芯片的GND為接地管腳，VCC為電源管腳，A,B為與RS485總線連接的輸入輸出管腳，RO,DI為與輸入輸出接口模塊連接的輸入輸出管腳；所述按鈕輸入模塊設計有1路按鈕電路，通過按鈕和上拉電阻串聯，在改變按鈕狀態時能夠產生出高低電平；所述LED燈輸出顯示模塊設計有2路LED電路，通過連接限流電阻芯片直接產生高低電平驅動LED燈亮滅。本技術與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：本技術裝置可以分別控制雙足機器人的腿部、上身和頭部，從而使雙足機器人控制更加合理、可靠和快速，具有可靠性高、響應速度快、造價低和制造維護方便等優點。附圖說明圖1為本技術的結構簡圖。圖2為本技術的芯片連接圖。具體實施方式下面結合具體實施例對本技術作進一步說明。如圖1所示，本實施例所述的基于RS485總線舵機的雙足機器人控制裝置，包括：直流電源模塊1，用于提供穩定直流電壓；主控制芯片模塊2，用于控制三路RS485總線舵機6；RS485轉換芯片模塊3，用于對外部RS485總線信號進行收集并轉換為UART信號或將UART信號轉換成RS485信號；按鈕輸入模塊4，用來控制機器人啟動和停止；LED燈輸出顯示模塊5，用于對機器人的狀態進行顯示。其中，所述直流電源模塊1的輸入電源采用4電芯鋰電池供電:14.4～16.8V,2200mAh，通過穩壓芯片產生合適的電壓為主控制芯片模塊和舵機供電：1)利用穩壓芯片LM1117-3.3V產生3.3V電壓為主控制芯片模塊提供電源；2)利用芯片LM2596產生12V電壓為RS485總線舵機6供電。所述主控制芯片模塊2采用Atmel公司的ATxmega128A1單片機，此ATxmega128A1單片機有8個USART接口，可以通過連接RS485轉換芯片模塊實現多路RS485總線，因此該主控制芯片模塊有良好的擴展功能，最多可以實現8路RS485總線。所述RS485轉換芯片模塊3采用MAX3485接口芯片，與舵機的RS485總線連接，其中該MAX3485接口芯片的GND為接地管腳，VCC為電源管腳，A,B為與RS485總線連接的輸入輸出管腳，RO,DI為與輸入輸出接口模塊連接的輸入輸出管腳。所述按鈕輸入模塊4，設計有1路按鈕電路，通過按鈕和上拉電阻串聯，當改變按鈕狀態時從而產生出高低電平。所述LED燈輸出顯示模塊5，設計有2路LED電路，通過連接限流電阻芯片直接產生高低電平驅動LED燈亮滅。如圖2所示，包括有三路MAX3485接口芯片的RS485電平轉換電路，其中，該三路MAX3485接口芯片分別為MAX3485_1芯片、MAX3485_2芯片、MAX3485_3芯片，MAX3485_1芯片、MAX3485_2芯片、MAX3485_3芯片的GND(5號管腳)為接地管腳，VCC(8號管腳)為電源管腳，A(6號管腳),B(7號管腳)為與RS485總線連接的輸入輸出管腳，RO(1號管腳),DI(4號管腳)為與輸入輸出接口模塊連接的輸入輸出管腳，RE(2號管腳),DE(3號管腳)管腳。MAX3485_1芯片受到ATxmega128A1單片機PC1(16號管腳)控制以此對MAX3485_1芯片工作狀態進行控制，當PC1(16號管腳)為高電平時DE(3號管腳)管腳收到高電平控制MAX3485_1芯片處于發送狀態，PC1(16號管腳)為低電平是RE(2號管腳)處于工作狀態，MAX3485_1處于接受數據狀態。ATxmega128A1芯片PC2/USARTCRXD0(17號管腳)連接MAX3485_1芯片RO(1號管腳)；PC3/USARTCTXD0(18號管腳)連接MAX3485_1芯片DI(4號管腳)；MAX3485_1芯片B(7號管腳)連接舵機4號管腳；MAX3485_1芯片A(6號管腳)連接舵機3號管腳；MAX3485_1芯片VCC(8號管腳)接直流電源提供的3.3V；MAX3485_1芯片GND(5號管腳)接地；舵機2號管腳接直流電源提供的12V；舵機1號管腳接地。MAX3485_2芯片受到ATxmega128A1芯片PC5(20號管腳)控制以此對MAX3485_2芯片工作狀態進行控制，當PC5(20號管腳)為高電平時DE(3號管腳)管腳收到高電平控制MAX3485_2芯片處于發送狀態，PC5(20號管腳)為低電平是RE(2號管腳)處于工作狀態，MAX3485_2處于接受數據狀態。ATxmega128A1芯片PC6/USARTCRXD1(21號管腳)連接MAX3485_2芯片RO(1號管腳)；PC7/USARTCTXD1(22號管腳)連接MAX3485_2芯片DI(4號管腳)；MAX3485_2芯片B(7號管腳)連接舵機4號管腳；MAX3485_2芯片A(6號管腳本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于RS485總線舵機的雙足機器人控制裝置，其特征在于，包括：直流電源模塊，用于提供穩定直流電壓；主控制芯片模塊，用于控制三路RS485總線舵機；RS485轉換芯片模塊，用于對外部RS485總線信號進行收集并轉換為UART信號或將UART信號轉換成RS485信號；按鈕輸入模塊，用來控制機器人啟動和停止；LED燈輸出顯示模塊，用于對機器人的狀態進行顯示；其中，所述直流電源模塊的輸入電源采用4電芯鋰電池供電:14.4～16.8V,2200mAh，通過穩壓芯片LM1117?3.3V產生3.3V電壓為主控制芯片模塊提供電源，同時利用芯片LM2596產生12V電壓為RS485總線舵機供電；所述主控制芯片模塊采用ATxmega128A1單片機，此ATxmega128A1單片機有8個USART接口，能夠通過連接RS485轉換芯片模塊實現多路RS485總線；所述RS485轉換芯片模塊采用MAX3485接口芯片，與舵機的RS485總線連接，其中該MAX3485接口芯片的GND為接地管腳，VCC為電源管腳，A,B為與RS485總線連接的輸入輸出管腳，RO,DI為與輸入輸出接口模塊連接的輸入輸出管腳；所述按鈕輸入模塊設計有1路按鈕電路，通過按鈕和上拉電阻串聯，在改變按鈕狀態時能夠產生出高低電平；所述LED燈輸出顯示模塊設計有2路LED電路，通過連接限流電阻芯片直接產生高低電平驅動LED燈亮滅。...

【技術特征摘要】
1.一種基于RS485總線舵機的雙足機器人控制裝置，其特征在于，包括：直流電源模塊，用于提供穩定直流電壓；主控制芯片模塊，用于控制三路RS485總線舵機；RS485轉換芯片模塊，用于對外部RS485總線信號進行收集并轉換為UART信號或將UART信號轉換成RS485信號；按鈕輸入模塊，用來控制機器人啟動和停止；LED燈輸出顯示模塊，用于對機器人的狀態進行顯示；其中，所述直流電源模塊的輸入電源采用4電芯鋰電池供電:14.4～16.8V,2200mAh，通過穩壓芯片LM1117-3.3V產生3.3V電壓為主控制芯片模塊提供電源，同時利用芯片LM2596產生12V電壓為RS485總線舵機供電；所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：畢盛，劉云達，黃鑫龍，董敏，閔華清，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：新型
國別省市：廣東;44