一种基于RS485总线舵机的双足机器人控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于RS485总线舵机的双足机器人控制装置，包括直流电源模块，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块，用于控制三路RS485总线舵机；RS485转换芯片模块，用于对外部RS485总线信号进行收集并转换为UART信号或将UART信号转换成RS485信号；按钮输入模块，用来控制机器人启动和停止；LED灯输出显示模块，用于对机器人的状态进行显示。本实用新型专利技术可以分别控制双足机器人的腿部、上身和头部，从而使双足机器人控制更加合理、可靠和快速，具有可靠性高、响应速度快、造价低和制造维护方便等优点。

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.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及双足机器人控制的
，尤其是指一种基于RS485总线舵机的双足机器人控制装置。
技术介绍
双足机器人由于能像人类一样行走并实现一些动作,所以更加吸引人们的关注。双足机器人需要多个舵机进行协调控制才能完成一个动作，所以常常需要同时对机器人身上的20个舵机进行控制，目前常用脉冲信号方式的舵机驱动机器人，因此需要把每一路舵机接口都连接到一块控制板上，因此控制板的连线会十分复杂，并且容易造成干扰，从而使系统不稳定。针对这个问题，一些厂家推出面向RS485总线类型的舵机(如Robotis公司MX28舵机)，这就大大减少了连线，信号线只需要两根，电路变得更精简和可靠，对于仿人机器人很适合。但目前针对RS485总线舵机的控制装置，只引出了一路总线来控制所有舵机，这种方式并不适合双足机器人的特点。因此本设计开发出针对双足机器人的RS485控制装置，即根据双足机器人控制特点(腿部运动、上身运动和头部运动往往单独运动)设计出三路RS485总线接口，分别控制双足机器人腿部舵机、上身舵机和头部舵机，这种方式不仅更合适双足机器人控制特点，并且控制速度更快，可靠性更高。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种基于RS485总线舵机的双足机器人控制装置，可以分别控制双足机器人的腿部、上身和头部，从而使控制更加合理、可靠和快速。为实现上述目的，本技术所提供的技术方案为：一种基于RS485总线舵机的双足机器人控制装置，包括：直流电源模块，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块，用于控制三路RS485总线舵机；RS485转换芯片模块，用于对外部RS485总线信号进行收集并转换为UART信号或将UART信号转换成RS485信号；按钮输入模块，用来控制机器人启动和停止；LED灯输出显示模块，用于对机器人的状态进行显示；其中，所述直流电源模块的输入电源采用4电芯锂电池供电:14.4～16.8V,2200mAh，通过稳压芯片LM1117-3.3V产生3.3V电压为主控制芯片模块提供电源，同时利用芯片LM2596产生12V电压为RS485总线舵机供电；所述主控制芯片模块采用ATxmega128A1单片机，此ATxmega128A1单片机有8个USART接口，能够通过连接RS485转换芯片模块实现多路RS485总线；所述RS485转换芯片模块采用MAX3485接口芯片，与舵机的RS485总线连接，其中该MAX3485接口芯片的GND为接地管脚，VCC为电源管脚，A,B为与RS485总线连接的输入输出管脚，RO,DI为与输入输出接口模块连接的输入输出管脚；所述按钮输入模块设计有1路按钮电路，通过按钮和上拉电阻串联，在改变按钮状态时能够产生出高低电平；所述LED灯输出显示模块设计有2路LED电路，通过连接限流电阻芯片直接产生高低电平驱动LED灯亮灭。本技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：本技术装置可以分别控制双足机器人的腿部、上身和头部，从而使双足机器人控制更加合理、可靠和快速，具有可靠性高、响应速度快、造价低和制造维护方便等优点。附图说明图1为本技术的结构简图。图2为本技术的芯片连接图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本实施例所述的基于RS485总线舵机的双足机器人控制装置，包括：直流电源模块1，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块2，用于控制三路RS485总线舵机6；RS485转换芯片模块3，用于对外部RS485总线信号进行收集并转换为UART信号或将UART信号转换成RS485信号；按钮输入模块4，用来控制机器人启动和停止；LED灯输出显示模块5，用于对机器人的状态进行显示。其中，所述直流电源模块1的输入电源采用4电芯锂电池供电:14.4～16.8V,2200mAh，通过稳压芯片产生合适的电压为主控制芯片模块和舵机供电：1)利用稳压芯片LM1117-3.3V产生3.3V电压为主控制芯片模块提供电源；2)利用芯片LM2596产生12V电压为RS485总线舵机6供电。所述主控制芯片模块2采用Atmel公司的ATxmega128A1单片机，此ATxmega128A1单片机有8个USART接口，可以通过连接RS485转换芯片模块实现多路RS485总线，因此该主控制芯片模块有良好的扩展功能，最多可以实现8路RS485总线。所述RS485转换芯片模块3采用MAX3485接口芯片，与舵机的RS485总线连接，其中该MAX3485接口芯片的GND为接地管脚，VCC为电源管脚，A,B为与RS485总线连接的输入输出管脚，RO,DI为与输入输出接口模块连接的输入输出管脚。所述按钮输入模块4，设计有1路按钮电路，通过按钮和上拉电阻串联，当改变按钮状态时从而产生出高低电平。所述LED灯输出显示模块5，设计有2路LED电路，通过连接限流电阻芯片直接产生高低电平驱动LED灯亮灭。如图2所示，包括有三路MAX3485接口芯片的RS485电平转换电路，其中，该三路MAX3485接口芯片分别为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号管脚)为接地管脚，VCC(8号管脚)为电源管脚，A(6号管脚),B(7号管脚)为与RS485总线连接的输入输出管脚，RO(1号管脚),DI(4号管脚)为与输入输出接口模块连接的输入输出管脚，RE(2号管脚),DE(3号管脚)管脚。MAX3485_1芯片受到ATxmega128A1单片机PC1(16号管脚)控制以此对MAX3485_1芯片工作状态进行控制，当PC1(16号管脚)为高电平时DE(3号管脚)管脚收到高电平控制MAX3485_1芯片处于发送状态，PC1(16号管脚)为低电平是RE(2号管脚)处于工作状态，MAX3485_1处于接受数据状态。ATxmega128A1芯片PC2/USARTCRXD0(17号管脚)连接MAX3485_1芯片RO(1号管脚)；PC3/USARTCTXD0(18号管脚)连接MAX3485_1芯片DI(4号管脚)；MAX3485_1芯片B(7号管脚)连接舵机4号管脚；MAX3485_1芯片A(6号管脚)连接舵机3号管脚；MAX3485_1芯片VCC(8号管脚)接直流电源提供的3.3V；MAX3485_1芯片GND(5号管脚)接地；舵机2号管脚接直流电源提供的12V；舵机1号管脚接地。MAX3485_2芯片受到ATxmega128A1芯片PC5(20号管脚)控制以此对MAX3485_2芯片工作状态进行控制，当PC5(20号管脚)为高电平时DE(3号管脚)管脚收到高电平控制MAX3485_2芯片处于发送状态，PC5(20号管脚)为低电平是RE(2号管脚)处于工作状态，MAX3485_2处于接受数据状态。ATxmega128A1芯片PC6/USARTCRXD1(21号管脚)连接MAX3485_2芯片RO(1号管脚)；PC7/USARTCTXD1(22号管脚)连接MAX3485_2芯片DI(4号管脚)；MAX3485_2芯片B(7号管脚)连接舵机4号管脚；MAX3485_2芯片A(6号管脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RS485总线舵机的双足机器人控制装置，其特征在于，包括：直流电源模块，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块，用于控制三路RS485总线舵机；RS485转换芯片模块，用于对外部RS485总线信号进行收集并转换为UART信号或将UART信号转换成RS485信号；按钮输入模块，用来控制机器人启动和停止；LED灯输出显示模块，用于对机器人的状态进行显示；其中，所述直流电源模块的输入电源采用4电芯锂电池供电:14.4～16.8V,2200mAh，通过稳压芯片LM1117‑3.3V产生3.3V电压为主控制芯片模块提供电源，同时利用芯片LM2596产生12V电压为RS485总线舵机供电；所述主控制芯片模块采用ATxmega128A1单片机，此ATxmega128A1单片机有8个USART接口，能够通过连接RS485转换芯片模块实现多路RS485总线；所述RS485转换芯片模块采用MAX3485接口芯片，与舵机的RS485总线连接，其中该MAX3485接口芯片的GND为接地管脚，VCC为电源管脚，A,B为与RS485总线连接的输入输出管脚，RO,DI为与输入输出接口模块连接的输入输出管脚；所述按钮输入模块设计有1路按钮电路，通过按钮和上拉电阻串联，在改变按钮状态时能够产生出高低电平；所述LED灯输出显示模块设计有2路LED电路，通过连接限流电阻芯片直接产生高低电平驱动LED灯亮灭。...

【技术特征摘要】
1.一种基于RS485总线舵机的双足机器人控制装置，其特征在于，包括：直流电源模块，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块，用于控制三路RS485总线舵机；RS485转换芯片模块，用于对外部RS485总线信号进行收集并转换为UART信号或将UART信号转换成RS485信号；按钮输入模块，用来控制机器人启动和停止；LED灯输出显示模块，用于对机器人的状态进行显示；其中，所述直流电源模块的输入电源采用4电芯锂电池供电:14.4～16.8V,2200mAh，通过稳压芯片LM1117-3.3V产生3.3V电压为主控制芯片模块提供电源，同时利用芯片LM2596产生12V电压为RS485总线舵机供电；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕盛，刘云达，黄鑫龙，董敏，闵华清，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44