足球机器人低层控制系统技术方案

为解决现有的足球机器人低层控制系统存在的内部程序设计复杂、反映能力差、灵敏度低等技术问题，本实用新型专利技术提供了一种足球机器人低层控制系统，该系统由有ＬＰＣ２１３２微处理器及其ＩＤ编码单元、无线接收单元和低层左右轮的运行操纵单元构成，其低层左右运行轮的运行操纵单元包括有左右控制的运动控制器ＬＭ６２９和两运行轮电机驱动器构成。其３２位微处理器ＡＲＭ芯片功能强大，与其配备的运动控制芯片，实现了智能ＰＩＤ自适应控制，从而简化其软件设计，解决了复杂运行算法的瓶颈问题，具有响应速度快、超调量小、实时性好、良好动态品质等技术特点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

足球机器人低层控制系统技术領域本技术涉及的是足球机器人的低层控制系统。
技术介绍
足球机審人是一种典型的智能机器人系统，其基本任务是 接收主控系统的无线发射运动控制指令，驱动小车左、右车轮 按规划路径运行，实现其比赛任务。现有的足球机器人的低层控制系统采用的是8位单片机或16位单片机作为微控制器， 其智能PID控制由软件编程来完成。这一现有技术存在的主要 技术问题是程序编制困难，存在复杂的运行算法的软件瓶颈 问题，影响了系统的快速反应能力，系统的灵敏度低，而且系 统升级较为困难。 技术内審本技术的专利技术目的在于由硬件承担智能PID自适应 控制、从而鳟化软件设计，提供一种系统响应速度快、动态品 质好的足球机器人低层控制系统。本技术的足球机器人低 层控制系统但括有微处理中央控制单元、ID编码单元和无线 接收单元和低层左右轮的运行操纵单元，其中的运行操纵单元 包括有左右轮运动控制器、两个运行轮的电机驱动器；其微处 理中央控制单元由微处理芯片LPC2132构成；左右轮两运行控 制器由内置PID算法的可编程全数字运动控制芯片LM629构 成，其数据口线与指令接收/发送口线分别和微处理器的一组 数据口线与指令口线连接；其电机驱动器由恒压恒流双H桥式 驱动芯片构成，其两路电机输出引脚分别与左右运行轮电机连 接，每路运行控制器的两路脉宽调频输出端分别与恒压恒流双H桥式驱动芯片的两路输入引脚连接。本技术所公开的足球机器人低层控制系统技术方 案，采用了劝能强大的32位微处理器ARM芯片作为足球机器 人的核心控制芯片，并配备了运动控制芯片，实现其智能PID 自适应控制，从而简化其软件设计，解决了复杂运行算法的瓶 颈问题，满足了系统响应速度快、超调量小、实时性好、良好 动态品质、可靠性高的高性能需求，而且具有硬件集成度高的 优点。 附圉说明附图说明图1是本技术足球机器人低层控制系统的电路组成框图图2是一路运行控制器与微处理器连接的电路图 图3是傲处理器与运行操纵单元的电路结构原理图 图4是无线接收单元与微处理器的电路连接图。 具体实旌方式本技术的足球机器人低层控制系统的电路构成如图 所示，本足球机器人低层控制系统包括有微处理中央控制单 元、ID编码单元、无线接收单元和控制低层左右运行轮的运 行操纵单元，其低层左右运行轮的运行操纵单元由控制左右轮 运行的两路运动控制器、控制驱动电机的电机驱动器及速度检 測器构成。其中的微处理中央控制单元和其运动控制器分别选 用的是微处理器芯片LPC2132和可编程全数字运动控制器芯 片LM629,其中的两路可编程全数字运动控制器芯片LM629(R) 和LM629 (U分别作为控制低层左右轮的运动控制器芯，可 编程全数字运动控制器芯片LM629中内置PID算法，与微处理 器芯片LPC2132通信连接配合，进行智能PID控制。每一运动 控制器芯片UI629的数据口线DATA与微处理器芯片LPC2132的一组数据口线连接，其指令口线片选CS、数据读写WR.RD、 信息输出HI等与微处理器芯片的指令引脚相连接；电机驱动 器由恒压恒流双H桥式2A驱动芯片L298构成，其两路电机输 出端0UT1、 OUT2和OUT3、 0UT4分别连接左右轮直流伺脹驱动 电机Ml、 M2，用于控制左、右轮的正、反转或停转，其使能 控制端ENA、 ENB受控连接于微处理器芯片的两指令口线 P0.28、 P0. 29,其电流反馈引脚SENSEA、 SENSEB与其接地口线 同时接地连接，两运动控制器芯片LM629 (R)、 LM629 (L) 的脉宽调制控制口线PWM (S)、 PWM (M)输出连接至芯片L298 的两路输入口线IN1、 IN2和IN3、 IN4;两运动控制器芯片的 四倍频信号口线A、B分别连接于直流伺服电机Ml、 M2内部的 測速编码器上，构成所述的速度检溯单元。本实施例中的无线 接收单元由低功耗超高频数据接收模块芯片BIM433或BIM418 及其外围电賂构成，其体积小，只接少许外围电路即可工作， 该芯片与微处理器芯片串行数据口线RXD1连接，其发射允许 口线15脚置高，其接收允许口线16置低，设置为接收功能， 其载波測试口线11受控于微处理器的一 I/O 口线Pl. 16。微处理器芯片由无线接收单元接收到主控系统的无线发 送信息后，进行数据处理，然后通过数据口线把处理数据传送 至运动控制審LM629 (R)、 LM629 (L),经其内部梯形图发生 器权利要求1、一种足球机器人低层控制系统，包括有微处理中央控制单元、ID编码单元和无线接收单元和低层左右轮的运行操纵单元，其特征在于其中的运行操纵单元包括有左右轮运动控制器、两个运行轮的电机驱动器；其微处理中央控制单元由微处理芯片LPC2132构成；左右轮两运行控制器由内置PID算法的可编程全数字运动控制芯片LM629构成，其数据口线与指令接收/发送口线分别和微处理器的一组数据口线与指令口线连接；其电机驱动器由恒压恒流双H桥式驱动芯片构成，其两路电机输出引脚分别与左右运行轮电机连接，每路运行控制器的两路脉宽调频输出端分别与恒压恒流双H桥式驱动芯片的两路输入引脚连接。2、 根据权利要求1所述的足球机器人低层控制系统， 其特征在于其中还包括电机速度检測单元，它由两运动控制 器芯片的四倍频信号口线(A、 B)分别连接于左右轮驱动电机(Ml、 M2)内部的渊速编码器上构成。专利摘要为解决现有的足球机器人低层控制系统存在的内部程序设计复杂、反映能力差、灵敏度低等技术问题，本技术提供了一种足球机器人低层控制系统，该系统由有LPC2132微处理器及其ID编码单元、无线接收单元和低层左右轮的运行操纵单元构成，其低层左右运行轮的运行操纵单元包括有左右控制的运动控制器LM629和两运行轮电机驱动器构成。其32位微处理器ARM芯片功能强大，与其配备的运动控制芯片，实现了智能PID自适应控制，从而简化其软件设计，解决了复杂运行算法的瓶颈问题，具有响应速度快、超调量小、实时性好、良好动态品质等技术特点。文档编号A63H13/04GK201058236SQ200720011968公开日2008年5月14日 申请日期2007年4月28日 优先权日2007年4月28日专利技术者福 程, 马英庆 申请人:辽宁机电职业技术学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种足球机器人低层控制系统，包括有微处理中央控制单元、ＩＤ编码单元和无线接收单元和低层左右轮的运行操纵单元，其特征在于其中的运行操纵单元包括有左右轮运动控制器、两个运行轮的电机驱动器；其微处理中央控制单元由微处理芯片ＬＰＣ２１３２构成；左右轮两运行控制器由内置ＰＩＤ算法的可编程全数字运动控制芯片ＬＭ６２９构成，其数据口线与指令接收／发送口线分别和微处理器的一组数据口线与指令口线连接；其电机驱动器由恒压恒流双Ｈ桥式驱动芯片构成，其两路电机输出引脚分别与左右运行轮电机连接，每路运行控制器的两路脉宽调频输出端分别与恒压恒流双Ｈ桥式驱动芯片的两路输入引脚连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马英庆，程福，
申请(专利权)人：辽宁机电职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]