一种全方位移动底盘的控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种全方位移动底盘的控制电路，属于电机控制电路领域。本实用新型专利技术包括主控电路和与用于驱动与麦克纳姆轮相连的电机的驱动电路，所述主控电路与驱动电路相连，所述主控电路包括主控模块、稳压模块、分别与主控模块和稳压模块相连的第一通讯模块、遥控器控制模块、PWM输出模块及第一编码调试模块，所述驱动电路包括MCU模块、电源模块、分别与MCU模块和电源模块相连的电机驱动模块、第二通讯模块及第二编码调试模块。本实用新型专利技术采用麦克纳姆轮作为驱动轮，实现在驱动电路驱动下前后直行，左右平移和原地自转的功能；能够同时支持通过电脑的键盘鼠标及遥控器远程控制驱动电路运行，方便操作者在电脑上远程操控机器人行走移动。

【技术实现步骤摘要】
一种全方位移动底盘的控制电路
本技术涉及电机控制电路，尤其涉及一种全方位移动底盘的控制电路。
技术介绍
随着社会科学技术的发展与进步，机器人的应用越来越广泛，渗透入了军工，工业，家用等各个领域。随着应用场合的增多，对机器人的性能要求也就越高。移动型机器人主要是指在地面上可以移动的机器人，这类机器人底盘通常采用轮式底盘。因为轮式机器人在移动速度，稳定性，应用范围和承载能力等方面都具有明显的优势。目前由于全向移动机器人相对于普通单向轮式机器人具有更加广泛的工作范围。可以通过前后、左右平移、自转的方式通过狭小的道路，灵活迅捷，具有良好的通过性。然而目前应用较多的轮式底盘多数采用的是橡胶万向轮作为驱动轮。这类底盘在需要转弯和左右平移时，需要先控制万向轮的支架旋转90度，使万向轮的前进方向朝着需要平移的方向，再控制其前进或者后退以此达到左右平移的目的。在控制层面上来说，这样无疑增加了控制的复杂度，且因为需要先旋转支架再前进后退，响应时间久，反应较慢。
技术实现思路
为解决现有技术中的问题，本技术提供一种全方位移动底盘的控制电路。本技术包括主控电路和与用于驱动与麦克纳姆轮相连的电机的驱动电路，所述主控电路与驱动电路相连，所述主控电路包括主控模块、稳压模块、分别与主控模块和稳压模块相连的第一通讯模块、遥控器控制模块、PWM输出模块及第一编码调试模块，所述驱动电路包括MCU模块、电源模块、分别与MCU模块和电源模块相连的电机驱动模块、第二通讯模块及第二编码调试模块。本技术作进一步改进，所述主控电路还包括与主控模块相连的用于控制驱动电路运行的传感器模块。本技术作进一步改进，所述传感器模块为红外线传感器模块。本技术作进一步改进，所述主控电路还包括分别与主控模块相连的指示所述主控电路工作状态的第一指示模块和用于主控电路故障报警的蜂鸣器，所述驱动电路包括与MCU模块相连的用于指示所述驱动电路工作状态的第二指示模块。本技术作进一步改进，所述控制电路还包括电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块设置在主控电路内，与所述主控模块相连，所述电流检测模块设置在所述驱动电路内，与所述MCU模块相连。本技术作进一步改进，所述第一通讯模块包括无线通讯单元、第一CAN通讯单元和第一串口通讯单元，所述第二通讯模块包括第二CAN通讯单元和第二串口通讯单元，所述主控电路和驱动电路通过所述第一CAN通讯模块和第二CAN通讯模块相互通信，或者通过第一串口通讯单元和第二串口通讯单元通信。本技术作进一步改进，所述驱动电路还包括选择与驱动电路相连的电机工作模式的拨码切换模块。本技术作进一步改进，所述第一编码调试模块包括SWD调试接口单元、串口调试接口单元、第一调试按键单元、第一编码器接口单元，所述第二编码调试模块包括烧录接口单元、第二调试按键单元和第二编码器接口单元。本技术作进一步改进，所述主控模块采用STM32F405R主控芯片，所述MCU模块采用STM32F103C主控芯片，所述遥控器控制模块包括接口J3、三极管Q2、电阻R14和电阻R15，所述接口J3的引脚3接地，所述接口J3的引脚2接5V电源，所述接口J1的引脚1通过电阻R15接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极分别接STM32F405R主控芯片的第17脚PA3引脚和电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端接3.3V电源。本技术作进一步改进，所述电机驱动模块包括两路结构相同的驱动单元，两路驱动单元的输入端与主控芯片U9相连，所述驱动单元的输出端分别与电机接口P9相连，其中一路驱动单元包括集成电路U11、二极管D8、开关管Q3、开关管Q4、电容C68、电容C69、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R48、电阻R50、电阻R51，其中，所述集成电路U11的引脚5分别接电源电压、电容C68一端、二极管D8正极，所述电容C68另一地接地，所述二极管D8负极分别接集成电路U11引脚8和通过电容C69接集成电路U11引脚6，所述集成电路U11引脚1通过电阻R45接主控芯片U9的第30引脚PA9，所述集成电路的引脚2通过电阻R48接主控芯片U9的第29引脚PA8，引脚3接地，引脚4通过电阻R50分别与开关管Q4的栅极和电阻R51的一端相连，所述与开关管Q4的源极分别与电阻R51另一端和地相接，所述集成电路U11的引脚6分别与电阻R46、开关管Q3源极、开关管Q4漏极、电机接口P9的一个输入引脚相连，引脚7通过电阻R44分别与电阻R46另一端和开关管Q3栅极相连，所述开关管Q3漏极接24V电源。与现有技术相比，本技术的有益效果是：采用了麦克纳姆轮作为驱动轮，实现在驱动电路驱动下前后直行，左右平移和原地自转的功能；能够同时支持通过电脑的键盘鼠标及遥控器远程控制驱动电路运行，方便操作者在电脑上远程操控机器人行走移动。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为主控电路的主控模块电路原理图；图3为第一指示模块和蜂鸣器电路原理图；图4为第一通讯模块电路原理图；图5为稳压模块电路原理图；图6为PWM输出模块电路原理图；图7为第一编码调试模块电路原理图；图8为电压检测模块电路原理图；图9为遥控器控制模块电路原理图；图10为驱动电路的MCU模块电路原理图；图11为电源模块电路原理图；图12为电机驱动模块电路原理图；图13为电流检测模块电路原理图；图14为第二通讯模块电路原理图；图15为第二编码调试模块电路原理图；图16为拨码切换模块电路原理图；图17为第二指示模块电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细说明。如图1所示，本技术包括主控电路和与用于驱动与麦克纳姆轮相连的电机的驱动电路，所述主控电路与驱动电路相连，所述主控电路包括主控模块、稳压模块、分别与主控模块和稳压模块相连的第一通讯模块、遥控器控制模块、PWM输出模块及第一编码调试模块，所述驱动电路包括MCU模块、电源模块、分别与MCU模块和电源模块相连的电机驱动模块、第二通讯模块及第二编码调试模块。此外，为了更好的控制驱动电路，本例主控电路还可以包括与主控模块相连的用于控制驱动电路运行的传感器模块，所述传感器模块优选红外线传感器模块。如图2所示，本例的主控模块采用STM32F405R主控芯片，其中，主控芯片U5A为电源控制部分，按键S1为复位按键，电感L1、电感L2、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C34均为储能作用，为主控模块提供不间断电源，所述主控芯片U5B为通讯控制部分。如图3所示，所述主控电路还包括分别与主控模块相连的指示所述主控电路工作状态的第一指示模块和用于主控电路故障报警的蜂鸣器LS1。本例的第一指示模块包括两种不同颜色的发光二极管D1和发光二极管D2，本例分别为指示故障的红灯和正常工作的绿灯，当出现故障时，红灯亮，蜂鸣器报警。同样的，如图17所示，所述驱动电路包括与MCU模块相连的用于指示所述驱动电路工作状态的第二指示模块，所述第二指示模块包括发绿光的发光二极管D9和发红光的发光二极管D10。如图4所示，所述第一通讯模块包括无线通讯单元、第一CAN(控制器局域网络ControllerAreaNetwor本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：包括主控电路和与用于驱动与麦克纳姆轮相连的电机的驱动电路，所述主控电路与驱动电路相连，所述主控电路包括主控模块、稳压模块、分别与主控模块和稳压模块相连的第一通讯模块、遥控器控制模块、PWM输出模块及第一编码调试模块，所述驱动电路包括MCU模块、电源模块、分别与MCU模块和电源模块相连的电机驱动模块、第二通讯模块及第二编码调试模块。

【技术特征摘要】
1.一种全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：包括主控电路和与用于驱动与麦克纳姆轮相连的电机的驱动电路，所述主控电路与驱动电路相连，所述主控电路包括主控模块、稳压模块、分别与主控模块和稳压模块相连的第一通讯模块、遥控器控制模块、PWM输出模块及第一编码调试模块，所述驱动电路包括MCU模块、电源模块、分别与MCU模块和电源模块相连的电机驱动模块、第二通讯模块及第二编码调试模块。2.根据权利要求1所述的全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：所述主控电路还包括与主控模块相连的用于控制驱动电路运行的传感器模块。3.根据权利要求2所述的全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：所述传感器模块为红外线传感器模块。4.根据权利要求2所述的全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：所述主控电路还包括分别与主控模块相连的指示所述主控电路工作状态的第一指示模块和用于主控电路故障报警的蜂鸣器，所述驱动电路包括与MCU模块相连的用于指示所述驱动电路工作状态的第二指示模块。5.根据权利要求1-4任一项所述的全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：所述控制电路还包括电压检测模块和电流检测模块,所述电压检测模块设置在主控电路内，与所述主控模块相连，所述电流检测模块设置在所述驱动电路内，与所述MCU模块相连。6.根据权利要求1-4任一项所述的全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：所述第一通讯模块包括无线通讯单元、第一CAN通讯单元和第一串口通讯单元，所述第二通讯模块包括第二CAN通讯单元和第二串口通讯单元，所述主控电路和驱动电路通过所述第一CAN通讯模块和第二CAN通讯模块相互通信，或者通过第一串口通讯单元和第二串口通讯单元通信。7.根据权利要求6所述的全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：所述驱动电路还包括选择与驱动电路相连的电机工作模式的拨码切换模块。8.根据权利要求1-4任一项所述的全方位移动底盘的控制电路，其特征在于：所述第一编码调试模块包括SWD调试接口单元、串口...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎彦君，曾德怀，谭柱，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东,44