本实用新型专利技术公开了一种教学机器人控制系统，所述控制系统主要由包含主控单元、电机驱动单元、颜色识别单元、循迹单元、第一连接器、第二连接器以及第三连接器的第一控制电路，包含串口转换单元、语音识别单元、障碍识别单元、语音播放单元、供电单元、升降压单元、第四连接器以及第五连接器的第二控制电路和包含蓝牙单元、开关控制单元、备用电源单元的第三控制电路组成，所述第二控制电路、第三控制电路分别与第一控制电路连接。本实用新型专利技术的机器人控制系统集多种功能与一体，在教学的过程能有效提高学生学习兴趣。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于机器人领域，特别涉及一种教学机器人控制系统。
技术介绍
随着机器人技术的发展，开设机器人相关的课程的学校也在增多，但是现有的教学机器人功能单一，表现为不能完成复杂的动作，且控制较为枯燥。因此，在教学的过程中，无法有效地提高学生的学习兴趣，导致无法达到教学目的。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种教学机器人控制系统，该机器人集多种功能于一体，能有效提高学生学习兴趣。为解决上述技术问题，本技术采用如下方案:一种教学机器人控制系统，所述控制系统主要由第一控制电路，第二控制电路和第三控制电路组成，所述第二控制电路、第三控制电路分别与第一控制电路连接；所述第一控制电路包括主控单元，以及分别与主控单元连接的电机驱动单元、颜色识别单元、循迹单元、第一连接器、第二连接器以及第三连接器；所述第二控制电路包括串口转换单元、语音识别单元、障碍识别单元、语音播放单元、供电单元、升降压单元、第四连接器以及第五连接器，所述串口转换单元、语音识别单元、障碍识别单元分别通过所述第一连接器与所述第一控制电路连接，所述语音播放单元通过第四连接器与所述第一连接器连接，所述供电单元和升降压单元通过第五连接器与所述第一连接器连接；所述第三控制电路包括蓝牙单元、与所述蓝牙单元连接的开关控制单元、与所述开关控制单元连接的备用电源单元，所述蓝牙单元还通过第三连接器与所述第一控制电路连接。具体的，所述电机驱动单元还连接有步进电机，所述主控单元采用ATMEGA2560单片机芯片，所述电机驱动单元采用DRV8833驱动芯片，所述颜色识别单元采用TCS3414FN芯片。具体的，所述循迹单元包括循迹电路；所述循迹电路包括至少一个光敏二极管和至少一个LED，所述各光敏二极管和各LED分别与电阻串联后再并联，所述各光敏二极管的电源输入端均通过一号电容接地，所述各LED还并联有二号电容。具体的，所述串口转换单元包括单片机串口转换器以及USB接口。具体的，所述语音识别单元采用LD3320A芯片；所述障碍识别单元包括障碍识别电路；所述语音播放单元采用一 WT588D-20SS语音芯片。具体的，所述供电单元采用一 4.2V标准锂离子电池；所述升降压单元包括充电电路、升压电路和降压电路。具体的，所述蓝牙单元包括HC-06蓝牙模块；所述开关控制单元包括开关控制电路；所述备用电源单元包括电压升降电路、电源保护电路。更具体的，还包括超声波电路，所述超声波电路包括所述语音识别单元的麦克风、循光单元、辅助控制单元、超声波发射驱动单元、以及超声波接收功放单元，所述麦克风、循光单元、辅助控制单元分别通过第二连接器与所述第一控制电路连接，所述超声波接收功放单元、超声波发射驱动单元分别与所述辅助控制单元连接。更具体的，所述循光单元包括循光电路；所述辅助控制单元包括一辅助控制MCU ;所述超声波发射驱动单元采用MAX232A芯片；所述超声波接收功放单元包括三级功放电路。更具体的，所述循光电路包括两个光敏二极管，并通过5V电压供电，每个光敏二极管并联一电容。综上所述，本技术具有以下有益效果:本技术的机器人控制系统集多种功能与一体，在教学的过程能有效提高学生学习兴趣。【附图说明】图1为本技术所述的教学机器人控制系统原理结构示意图。图2为本技术所述的循迹电路的电路示意图。图3为本技术所述的循光电路的电路示意图。【具体实施方式】为了让本领域的技术人员能够更好地了解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术作进一步的阐述。参见图1所示，根据本技术的一种教学机器人控制系统，控制系统主要由第一控制电路，第二控制电路和第三控制电路组成，其中，第二控制电路、第三控制电路分别与第一控制电路连接；第一控制电路包括主控单元，以及分别与主控单元连接的电机驱动单元、颜色识别单元、循迹单元、第一连接器、第二连接器以及第三连接器；第二控制电路包括串口转换单元、语音识别单元、障碍识别单元、语音播放单元、供电单元、升降压单元、第四连接器以及第五连接器；串口转换单元、语音识别单元、障碍识别单元分别通过第一连接器与第一控制电路连接，语音播放单元通过第四连接器与第一连接器连接进而与主控单元进行数据传输，供电单元和升降压单元通过第五连接器与第一连接器连接；第三控制电路包括蓝牙单元、与蓝牙单元连接的开关控制单元、与开关控制单元连接的备用电源单元，蓝牙单元还通过第三连接器与第一控制电路连接。具体的，上述电机驱动单元还连接有步进电机，主控单元采用ATMEGA2560单片机芯片，电机驱动单元采用DRV8833驱动芯片，颜色识别单元采用TCS3414FN芯片。其中，ATMEGA2560单片机芯片负责对其他单元采集的信号进行处理，并将处理结果下行至相应的动作单元进行处理。本实施例的ATMEGA2560单片机芯片的电源输入端还设置有由两个电感串联，三个电容并联组成的滤波抗干扰电路，该滤波抗干扰电路的一端接地，电容用于过滤电源输入的高频分量及一些干扰量。DRV8833驱动芯片与ATMEGA2560单片机芯片连接，接收ATMEGA2560单片机芯片发来的控制信号，DRV8833驱动芯片上的BISEN、AISEN的端口直接通过3千欧姆电阻接地，VINT端口通过2.2微法电容接地，当电源输入时，采用电容接地进行滤波及抗干扰处理，电机驱动单元直接与两个步进电机连接，ATMEGA2560单片机芯片的控制命令通过发送至DRV8833驱动芯片，从而驱动步进电机的转动。TCS3414FN芯片与ATMEGA2560单片机芯片连接，并通过3V的电源供电，电源并联有电容进行滤波降噪，颜色识别单元可以使机器人经过轨迹时进行颜色识别，ATMEGA2560单片机芯片根据颜色识别单元返回值可控制机器人循着不同颜色前进或者对轨迹中某些不同颜色的点做出不同的动作指示。更具体的，如图2所示，本技术实施例中的循迹单元包括循迹电路01 ;循迹电路包括至少一个光敏二极管和至少一个LED，各光敏二极管和各LED分别与电阻串联后再并联，各光敏二极管的电源输入端均通过一号电容接地，即通过电容C12，电容C13接地，进行滤波降噪。各LED还并联有二号电容，并联的二号电容用于保护LED，各LED的供电端设置有电源开关。各LED的供电端与各光敏二极管的电源输入端均通过5V的电源供电。循迹电路通过LED发光经循迹图纸反射后被光敏二极管吸收，光敏二极管输出对应数值信号给主控单元，主控单元根据收集到的光强度来确定轨迹。在本技术实施例中的串口转换单元包括单片机串口转换器以及USB接口，单片机串口转换器与USB接口相互配合，可以实现机器人的数据传输和充电功能。语音识别单元采用LD3320A芯片，LD3320A芯片的时钟信号直接采用晶振，并通过3V电源直接供电，LD3320A芯片还串联LED，当开启语音识别单元时，LED被点亮，并对接收当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种教学机器人控制系统，其特征在于，所述控制系统主要由第一控制电路，第二控制电路和第三控制电路组成，所述第二控制电路、第三控制电路分别与第一控制电路连接；所述第一控制电路包括主控单元，以及分别与主控单元连接的电机驱动单元、颜色识别单元、循迹单元、第一连接器、第二连接器以及第三连接器；所述第二控制电路包括串口转换单元、语音识别单元、障碍识别单元、语音播放单元、供电单元、升降压单元、第四连接器以及第五连接器，所述串口转换单元、语音识别单元、障碍识别单元分别通过所述第一连接器与所述第一控制电路连接，所述语音播放单元通过第四连接器与所述第一连接器连接，所述供电单元和升降压单元通过第五连接器与所述第一连接器连接；所述第三控制电路包括蓝牙单元、与所述蓝牙单元连接的开关控制单元、与所述开关控制单元连接的备用电源单元，所述蓝牙单元还通过第三连接器与所述第一控制电路连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余翀，
申请(专利权)人：深圳市申议实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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