框架式倒立機器人開發(fā)平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機器人開發(fā)平臺，尤其涉及一種框架式倒立機器人開發(fā)平臺ο
【背景技術(shù)】
[0002]按照傳統(tǒng)的DSP開發(fā)模式進行開發(fā)，需要工程師進行仿真、編程、查錯及調(diào)試，是一個復(fù)雜而又長久的過程。當需要更新算法或出現(xiàn)錯誤時，需重新進行設(shè)計和實現(xiàn)。整個過程較為獨立，且開發(fā)時間長，效率低。而當今市場競爭激烈，產(chǎn)品開發(fā)要求在短時間、低成本的前提下完成?？焖倏刂圃图夹g(shù)應(yīng)運而生?？焖倏刂圃图夹g(shù)將傳統(tǒng)開發(fā)方式中的各個階段有機的結(jié)合起來，在虛擬、可視的開發(fā)平臺上進行算法設(shè)計、系統(tǒng)仿真，自動代碼生成，快速地進行硬件測試，極大地縮短了開發(fā)周期，減少代碼錯誤，提高開發(fā)效率。
[0003]倒立機器人是一種平衡機器人，是自治移動式機器人家族中重要的一類，是一種典型的多變量非線性系統(tǒng)，常常作為科研實驗儀器使用。利用快速控制原型技術(shù)來完成倒立機器人平衡控制，在算法設(shè)計階段即可驗證算法的正確性，縮短了開發(fā)周期，減少或消除代碼錯誤。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的是提供一種框架式倒立機器人開發(fā)平臺，其使得在開發(fā)倒立機器人時，在最初的設(shè)計階段即可在框架式倒立機器人開發(fā)平臺中進行各種驗證，在開發(fā)早期減少或消除可能的錯誤及缺陷，從而達到節(jié)省開支，降低物耗的目的。
[0005]本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:一種框架式倒立機器人開發(fā)平臺，其包括倒立機器人本體、USB接口轉(zhuǎn)串行接口模塊和計算機；
[0006]所述倒立機器人本體包括框架、電池、控制電路板、兩個直流電機和兩個輪子；
[0007]所述框架呈方形，所述兩個直流電機均固定于所述框架的底板上，其輸出軸分別垂直于所述框架的兩個側(cè)板，并位于所述框架的外部;所述兩個輪子分別同軸地固定于所述兩個直流電機的輸出軸上；
[0008]所述電池固定于所述框架內(nèi)，并位于所述直流電機的上方，所述電池用于向所述直流電機提供電能；
[0009]所述控制電路板也安裝于所述框架內(nèi)，用于對所述倒立機器人本體進行控制；
[0010]所述計算機通過USB接口轉(zhuǎn)串行接口模塊連接于所述倒立機器人本體的控制電路板。
[0011 ]可選的，所述控制電路板上設(shè)置有控制器模塊、陀螺儀模塊和電機驅(qū)動模塊。
[0012]可選的，所述陀螺儀模塊與所述控制器模塊信號連接，以將其檢測的所述倒立機器人本體的傾角信息發(fā)送至所述控制器模塊。
[0013]可選的，所述控制器模塊通過電機驅(qū)動模塊分別與兩個直流電機連接。
[0014]本實用新型具有如下有益效果:本實用新型的框架式倒立機器人開發(fā)平臺將傳統(tǒng)開發(fā)模式中的幾個相互獨立的階段有機的結(jié)合了起來，使得倒立機器人的開發(fā)過程是一個并行的過程，有效實現(xiàn)了不同階段的無縫集成。在最初的設(shè)計階段即可在框架式倒立機器人開發(fā)平臺中進行各種驗證，在開發(fā)早期減少或消除可能的錯誤及缺陷，從而達到節(jié)省開支，降低物耗的目的。本實用新型的框架式倒立機器人開發(fā)平臺利用MATLAB/S頂ULINK等開發(fā)平臺建立系統(tǒng)模型，自動生成代碼，可以產(chǎn)生高效無誤的代碼，極大地提高了開發(fā)效率。同時，建立的系統(tǒng)模型可以根據(jù)各種硬件平臺生成相應(yīng)代碼而廣泛應(yīng)用，性價比高、擴展性好、維護方便。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的框架式倒立機器人開發(fā)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的倒立機器人本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型的倒立機器人本體的控制器模塊上的各分立元件的連接關(guān)系示意圖；
[0018]圖中標記示意為:1_倒立機器人本體；11-框架；12-電池；13-直流電機；14-輪子；15-控制器模塊；16-陀螺儀模塊;17-電機驅(qū)動模塊;18-供電模塊;2-USB接口轉(zhuǎn)串行接口模塊;3-計算機。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步闡述。
[0020]實施例1
[0021]本實施例提供了一種框架式倒立機器人開發(fā)平臺，其包括倒立機器人本體1、USB接口轉(zhuǎn)串行接口模塊2和計算機3。
[0022]所述倒立機器人本體包括框架11、電池12、兩個直流電機13(帶編碼器)、兩個輪子14和控制電路板。
[0023]所述框架呈方形，所述兩個直流電機均固定于所述框架的底板上，并且其輸出軸分別垂直于所述框架的兩個側(cè)板，并位于所述框架的外部;所述兩個輪子分別同軸地固定于所述兩個直流電機的輸出軸上，以當所述電機轉(zhuǎn)動時，能分別帶動固定于電機上的輪子轉(zhuǎn)動。所述直流電機包括編碼器，以通過所述編碼器準確地知曉所述直流電機的轉(zhuǎn)子(輸出軸)的位置，從而可以通過閉環(huán)的方式對所述直流電機進行控制，以提高對該直流電機的控制精度。
[0024]所述電池固定于所述框架內(nèi)，并位于所述直流電機的上方，所述電池可以向所述直流電機提供電能，從而使得所述直流電機轉(zhuǎn)動。
[0025]所述控制電路板也安裝于所述框架內(nèi)，且所述倒立機器人本體的控制系統(tǒng)的分立元件，即控制器模塊15、陀螺儀模塊16和電機驅(qū)動模塊17均設(shè)置于所述控制電路板上，所述控制器模塊、陀螺儀模塊和電機驅(qū)動模塊均為分立的電路板，此時，所述控制器模塊、陀螺儀模塊和電機驅(qū)動模塊均通過固定孔安裝在車體中央的控制電路板上。
[0026]本實施例中，所述陀螺儀模塊與所述控制器模塊信號連接，以將其檢測的所述倒立機器人本體的傾角信息發(fā)送至所述控制器模塊，本實施例中，所述陀螺儀模塊可以選用型號為MPU6050的陀螺加速度計，所述陀螺加速度計為一個分立的電路板，位于框架的中部右側(cè)，其內(nèi)部包括處理器和通信接口，所述處理器可以將倒立機器人本體的傾角數(shù)據(jù)通過所述通信接口發(fā)送至控制器模塊;本實施例中，所述通信接口為串行通信接口，從而使得所述處理器控制所述串行通信接口將所述MPU6050所獲取的倒立機器人本體的傾角參數(shù)輸出。
[0027]所述控制器模塊通過電機驅(qū)動模塊