一种基于双核两轮微电脑鼠快速探索控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于双核两轮微电脑鼠快速探索控制器，包括：电源装置、硬件检测模块、信号检测装置、伺服调节控制单元、第一驱动单元、第二驱动单元和第一电机与第二电机；所述电源装置与所述伺服调节控制单元、第一信号控制器、第二信号控制器、第一电机和第二电机电性连接；所述信号检测装置发出检测信号通过所述伺服调节控制单元传送至所述第一驱动单元和第二驱动单元，通过第一驱动单元和第二驱动单元实现对第一电机和第二电机的独立、同步伺服驱动。通过上述方式，本实用新型专利技术能够处理器对通过两只直流电机的独立伺服控制，把微电脑鼠从繁重的工作量中解脱出来，实现微电脑鼠的快速智能探索。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于双核两轮微电脑鼠快速探索控制器，包括：电源装置、硬件检测模块、信号检测装置、伺服调节控制单元、第一驱动单元、第二驱动单元和第一电机与第二电机；所述电源装置与所述伺服调节控制单元、第一信号控制器、第二信号控制器、第一电机和第二电机电性连接；所述信号检测装置发出检测信号通过所述伺服调节控制单元传送至所述第一驱动单元和第二驱动单元，通过第一驱动单元和第二驱动单元实现对第一电机和第二电机的独立、同步伺服驱动。通过上述方式，本技术能够处理器对通过两只直流电机的独立伺服控制，把微电脑鼠从繁重的工作量中解脱出来，实现微电脑鼠的快速智能探索。【专利说明】—种基于双核两轮微电脑鼠快速探索控制器
本技术涉及一种探索控制器，特别是涉及一种基于双核两轮微电脑鼠快速探索控制器。
技术介绍
微电脑鼠是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走机器人，在国外已经竞赛了将近30年，由其原理可以转化为多种实际的工业机器人，近几年内才引进国内，并逐渐成为一个新兴的竞赛项目。微电脑鼠可以在不同“迷宫”中自动记忆和选择路径，采用相应的算法，快速地到达所设定的目的地。一只优秀的微电脑鼠必须具备良好的感知能力，有良好的行走能力，优秀的智能算法，一只完整的微电脑鼠在大体分为以下几个部分:(I)传感器:传感器是微电脑鼠的眼睛，是微电脑鼠准确获取外部环境信息的依据，然后把外界信息输送到微处理器进行各种条件判断。(2)电机:执行电机是微电脑鼠的动力源，它根据微处理器的指令来执行微电脑鼠在迷宫中行走时的相关动作。(3)算法:算法是微电脑鼠的灵魂。微电脑鼠必须采用一定的智能算法才能找到终点，才能找到一条最短的路径，在最短的时间内到达终点。(4)微处理器:微处理器是微电脑鼠的核心部分,是微电脑鼠的大脑。微电脑鼠所有的信息，包括墙壁信息，位置信息，角度信息和电机状态信息等都需要经过微处理器处理并做出相应的判断。电脑鼠结合了多学科知识，电脑鼠走迷宫技术的开展可以培养大批相关领域的人才，进而促进相关领域的技术发展和产业化进程。但是微电脑鼠在迷宫探索过程中要时刻判断周围的环境，然后传输参数到控制器，由控制器反复控制其在迷宫的方格当中精确的加速和减速进行探索，稍不小心微电脑鼠就会撞到周围的迷宫挡墙，使得探索失败，因此，对以微电脑鼠单元来说基于单片机的探索过程是决定其冲刺胜败的关键，但是由于国内研发此机器人的单位较少，对国际规则读取水平较低，相对研发水平比较落后，长时间运行发现存在着很多安全问题，即:(I)作为微电脑鼠的眼睛采用的是超声波或者是一般的红外传感器，使得微电脑鼠对周围迷宫的探索存在一定的误判。(2)作为微电脑鼠的执行机构采用的是步进电机，经常会遇到丢失脉冲的问题出现，导致对位置的记忆出现错误。(3)由于采用步进电机，使得机体发热比较严重，不利于在大型复杂迷宫中探索和冲刺。(4)由于采用比较低级的算法，在迷宫当中的探索一般都要花费4?5分钟的时间，这使得在真正的大赛中无法取胜。(5)由于微电脑鼠要频繁的刹车和启动，加重了单片机的工作量，单一的单片机无法满足微电脑鼠快速启动和停止的要求。(6)相对采用的都是一些体积比较大的插件元器件，使得微电脑鼠的体积比较庞大，无法满足快速探索的要求。(7)由于受周围环境不稳定因素干扰，单片机控制器经常会出现异常，引起微电脑鼠失控，抗干扰能力较差。(8)对于差速控制的微电脑鼠来说，一般要求其两个电机的控制信号要同步，但是对于单一单片机来说又很难办到，使得微电脑鼠在直道上行驶的时候要来回的补偿，而且有的时候在迷宫当中摇摆幅度较大，特别是对于快速探索时。(9)由于受单片机容量和算法影响，微电脑鼠对迷宫的信息没有存储，当遇到掉电情况时所有的信息将消失，这使得整个探索过程要重新开始。因此，需要对现有的基于单片机控制的微电脑鼠控制器进行重新设计。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种基于双核两轮微电脑鼠快速探索控制器，能够在原有的两轮微电脑鼠上实现一种基于ARM9+LM629的全新控制模式，运用两轴伺服控制单元，以ARM9微处理器为控制核心，以LM629作为伺服控制调节器数据处理核心，实现微电脑鼠探索过程中两轴直流电机伺服单元数字信号的实时处理。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是:提供一种基于双核两轮微电脑鼠快速探索控制器，包括:电源装置、硬件检测模块、信号检测装置、伺服调节控制单元、第一驱动单元、第二驱动单元和第一电机与第二电机；所述电源装置与所述伺服调节控制单元、第一信号控制器、第二信号控制器、第一电机和第二电机电性连接；所述信号检测装置发出检测信号通过所述伺服调节控制单元传送至所述第一驱动单元和第二驱动单元，通过第一驱动单元和第二驱动单元实现对第一电机和第二电机的独立、同步伺服驱动。在本技术一个较佳实施例中，所述信号检测装置中包含有传感器，所述传感器设置为6个，所述第一电机和第二电机采用直流电机。 在本技术一个较佳实施例中，所述电源装置包含有电池和低压报警传感器，所述电池和低压报警传感器电性连接，所述电池为锂离子电池。在本技术一个较佳实施例中，所述伺服调节控制单元为两轴同步伺服调节控制单元，包括任务驱动单元、运行控制单元和返程控制单元，所述任务驱动单元与所述运行控制单元和返程控制单元电性连接；信号按任务驱动单元、运行控制单元和返程控制单元的顺序依次传输。在本技术一个较佳实施例中，所述伺服调节控制单元为两轴伺服调节控制单元，包括任务驱动单元、运行控制单元和返程控制单元，所述任务驱动单元与所述运行控制单元和返程控制单元电性连接；信号按任务驱动单元、运行控制单元和返程控制单元的顺序依次传输。在本技术一个较佳实施例中，所述任务驱动单元、运行控制单元和返程控制单元中包含有用于接收信号并控制信号传输的数据控制模块、用于接收数据控制模块发出信号并进行信号处理的数据处理模块和用于驱动微电脑鼠左右轮运动的电机驱动，所述数据控制模块、数据处理模块和电机驱动电性连接。在本技术一个较佳实施例中，所述数据处理模块中包含有LM629处理器，所述LM629处理器中包含有PWM调节器，所述PWM调节器与数据控制模块和电机驱动电性连接；所述数据处理模块中还进一步包含有PID控制器；所述数据控制模块进一步包含有补偿模块。在本技术一个较佳实施例中，所述任务驱动单元还进一步包含有中断请求模块，所述硬件检测模块、传感器、中断请求模块、数据控制模块、数据处理模块和电机驱动之间电性连接。在本技术一个较佳实施例中，所述运行控制单元进一步包含有坐标存储模块、参数转换模块、位置存储模块和旋转模块，所述传感器、坐标存储模块、数据控制模块、数据处理模块和电机驱动与旋转模块之间电性连接，所述传感器将探索信号传送至坐标存储模块进行存储，同时将信号传送至所述数据控制模块和数据处理模块；所述位置存储模块和数据处理模块电性连接。在本技术一个较佳实施例中，所述返程控制单元中进一步包含有对输入终点坐标进行判断的终点坐标判断模块和对返程最优方程路线进行判断的返程控制模块。在本技术一个较佳实施例中，所述坐标存储模块和位置存储模块中设置有保护单元。本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双核两轮微电脑鼠快速探索控制器，其特征在于，包括：电源装置、硬件检测模块、信号检测装置、伺服调节控制单元、第一驱动单元、第二驱动单元和第一电机与第二电机；所述电源装置与所述伺服调节控制单元、第一信号控制器、第二信号控制器、第一电机和第二电机电性连接；所述信号检测装置发出检测信号通过所述伺服调节控制单元传送至所述第一驱动单元和第二驱动单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张好明，王应海，
申请(专利权)人：苏州工业园区职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：