一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统及履带式机器人技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统及履带式机器人，包括电源模块、单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块和继电器模块；其中，单片机分别与PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，PWM产生模块与继电器模块电连接，继电器模块还分别与机器人的树莓派、液压驱动器电连接，485通讯模块还与机器人的树莓派电连接；电源模块分别与单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，为其提供电力。本实用新型专利技术行进控制系统，采用PWM信号进行控制调节，控制更为简单方便，同时整个行进控制系统组成模块更少、成本更低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统及履带式机器人
本技术涉及一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统及履带式机器人，尤其涉及一种带自主导航功能的履带式液压驱动的农业履带式机器人，具体应用在果园、田地等作业环境，可以实现喷药、旋耕等农业工作，属于农业装备控制

技术介绍
PWM信号是一种通过调制脉冲宽度得到的信号，市面上大多数的控制器都能输出PWM信号。PWM信号作为一种脉冲控制信号在大多数控制设备中多有使用，是一种可达到灵活控制设备作业的控制信号。大多数单片机等控制器可以通过PWM产生器的方式产生PWM信号，基于此，本文将PWM信号应用于履带式机器人行进控制系统中，达到灵活控制履带式机器行进的目的。履带式机器人是应用于果树喷药的带有自主导航功能的机器人，控制系统是通过液压驱动齿轮行走，动力强劲，速度控制精度相较于直流电机稍差一些，但是加上PWM驱动器，让控制变得简单，从而可以实现了PWM信号控制液压齿轮行走。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统。本技术的技术方案如下：一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统，包括电源模块、单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块和继电器模块；其中，单片机分别与PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，PWM产生模块与继电器模块电连接，继电器模块还分别与机器人的树莓派、液压驱动器电连接，485通讯模块还与机器人的树莓派电连接；电源模块分别与单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，为其提供电力。优选的，所述电源模块为48V蓄电池。优选的，所述单片机的型号为STM32F103RCT6。优选的，所述PWM产生模块为PWM信号产生器，PWM信号为频率50HZ的脉冲信号，停止信号的高电平持续时间为1.5ms，1ms-1.5ms为后退信号，1.5ms-2ms为前进信号。此设计的好处是，脉冲信号容易产生，抗干扰性能强，驱动器接收处理方便，后续扩展潜力很大。优选的，所述485通讯模块，将通讯数据传输给树莓派，实现控制指令的传输。树莓派是自主导航系统的主控制单元。优选的，所述无线传输模块为遥控器无线接收模块，用于接收遥控器的指令信息并传输给单片机。优选的，所述继电器模块为切换导航模式和遥控模式信号的开关。此设计的好处在于，不同的模式，继电器会吸合到不同的状态，以达到切换信号的目的。一种基于PWM信号的履带式机器人，包括上述的行进控制系统。本技术技术方案中单片机为主CPU，相当于系统的大脑，控制整个系统的运转。电源模块为控制系统提供12V稳定电源，相当于整个系统的心脏。PWM信号模块是有单片机PWM发生器产生的频率50HZ的脉冲信号。无线传输模块是接收遥控器的摇杆信号，摇杆360度旋转数据通过无线的方式传输到控制系统。继电器模块为保护模块，便于导航和遥控模式的切换，同时保证一直有信号加载到驱动器上，防止驱动器因为电压信号的丢失而失控。本技术的技术特点和有益效果：本技术行进控制系统，采用PWM信号进行控制调节，控制更为简单方便，整个行进控制系统组成模块更少、成本更低。同时PWM信号是线性的，大多数CPU都能产生，稳定性好，抗干扰性能好。附图说明图1为本技术行进控制系统的连接关系示意图。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本技术做进一步说明，但不限于此。实施例1：如图1所示，本实施例提供一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统，包括电源模块、单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块和继电器模块；其中，单片机分别与PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，PWM产生模块与继电器模块电连接，继电器模块还分别与机器人的树莓派、液压驱动器电连接，485通讯模块还与机器人的树莓派电连接；电源模块分别与单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，为其提供电力。电源模块为48V蓄电池。单片机的型号为STM32F103RCT6。PWM产生模块为PWM信号产生器，PWM信号为频率50HZ的脉冲信号，停止信号的高电平持续时间为1.5ms，1ms-1.5ms为后退信号，1.5ms-2ms为前进信号。此设计的好处是，脉冲信号容易产生，抗干扰性能强，驱动器接收处理方便，后续扩展潜力很大。485通讯模块，将通讯数据传输给树莓派，实现控制指令的传输。树莓派是自主导航系统的主控制单元。无线传输模块为遥控器无线接收模块，用于接收遥控器的指令信息并传输给单片机。由于果树喷药用机器人，大多采用遥控器进行远处无线遥控操作，故设置无线传输模块，可以接收遥控器的指令信息。继电器模块为切换导航模式和遥控模式信号的开关。不同的模式，继电器会吸合到不同的状态，以达到切换信号的目的。整个行进控制系统的工作过程：单片机是主控制CPU，首先无线接收模块接收到遥控器发来的摇杆信息，并将摇杆信息交给单片机处理，PWM信号模块是有单片机PWM发生器产生的频率50HZ的脉冲信号。同时单片机也处理遥控器无线传输来的切换模式信号，单片机接收到以后，通过485电路发送指令到树莓派，树莓派进入自主导航模式，同时继电器模块从遥控模式切换到自主导航模式，所有器件模块供电全部通过电源模块供电获得。实施例2：一种基于PWM信号的履带式机器人，该机器人为田地旋耕的履带式机器人，将实施例1的行进控制系统安装在田地旋耕的履带式机器人上，实现机器人的行走和自主导航的控制。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统，其特征在于，包括电源模块、单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块和继电器模块；/n其中，单片机分别与PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，PWM产生模块与继电器模块电连接，继电器模块还分别与机器人的树莓派、液压驱动器电连接，485通讯模块还与机器人的树莓派电连接；/n电源模块分别与单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，为其提供电力。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统，其特征在于，包括电源模块、单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块和继电器模块；
其中，单片机分别与PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，PWM产生模块与继电器模块电连接，继电器模块还分别与机器人的树莓派、液压驱动器电连接，485通讯模块还与机器人的树莓派电连接；
电源模块分别与单片机、PWM产生模块、485通讯模块、无线传输模块、继电器模块电连接，为其提供电力。


2.如权利要求1所述的基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统，其特征在于，所述电源模块为48V蓄电池。


3.如权利要求1所述的基于PWM信号的履带式机器人行进控制系统，其特征在于，所述单片机的型号为STM32F103...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚明华，胡树冉，穆元杰，
申请(专利权)人：山东省农业科学院科技信息研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37