TOP1 风险品处理机器人操控电路规划
本文首要扼要介绍了风险品风险品处理机器人的作用，机械手的结构方法，侧重从操控体系与硬件规划介绍了风险品处理机器人机械手操控体系的规划与完结。最终给出了测得的机械手的各项技能指标。风险品处理机器人是用于风险弹药夹持、拔出、转移和放置作业，并可带着和放置的设备。该项意图完结将处理长时刻困扰我军的事端炮弹、战役留传弹等风险弹药安全处理问题。机械手是风险品处理机器人操作进程中直接与弹药触摸的重要部件，首要用于履行对风险弹药的夹持、撤除、转移和放置作业， 机械手作业的稳定性直接决议着弹药处理的成功率，因而机械手的规划至关重要。
PWM 管脚：DSP 的每个事情管理器都有与比较单元相关的PWM 电路，可以发生六路带可编程死区和输出极性的PWM 输出，可是都是成对输出的，关于本操控器需求的独立的输出，每个事情管理器只需3 路，一个DSP 有两个事情管理器，可以独立的输出6 路PWM 波。液压操控器需求6 路PWM 波驱动电业比例阀，而伺服电机操控器需求4 路0-5V 的加速器信号调理电机转速，在规划电路时将这两种电路规划在一起，并制成印刷电路板，焊板时按每板的功用焊接即可，液压操控器需求输出PWM 波形，芯片用LM393 做比较器，此刻电阻R19 和电容C71 不焊即可，但要有R21 上拉电阻，R17 和R18 将2 脚电压分在1.7V 左右比较适宜。伺服操控器需求输出0-5V 电压芯片用LM2904 做运放用，焊电阻R19 和电容C17不必MOS 管、R21 和外接电源，也不必焊R17，直接将DSP 输出0-3.3V 电压扩大到0-5V 输出。PWM/电压输出电路图见图1：
图1 PWM/电压输出电路
I\O 口：DSP 的数字I/O 口模块具有操控专用I/O 和复用引脚的功用，可以输出输入凹凸电平信号，根据其功用将其规划成开关量输出，输入，并用其操控继电器，作为控的开关。开关量输入只需用电阻分压即可，开关量输出运用光耦阻隔，本规划用的光耦PC817，比较合适DSP 运用。当DSP 输出高电平时继电器吸合，CNETA1 和CNETA2 两脚导通继电器电路图见图2：
图2 继电器电路图
QEP 电路：DSP 的每个时刻管理器都有一个正交编码器脉冲（QEP）电路。当QEP电路被使能时可以对CAP1/QEP1 和CAP2/QEP2（关于EVA 模块）引脚上的正交编码输入脉冲进行解码和计数。正交编码脉冲电路可用于衔接光电编码器以取得旋转机械的方位和速率。伺服电机操控器需求运用QEP 电路，因为一个伺服电机操控器需求操控4 台伺服电机，所以码盘信号运用74153 芯片挑选输入，一起码盘的每路信号都有正负两根线经过运放扩大后再到74153 挑选后输入DSP，码盘挑选电路见图3：
图3 码盘挑选电路
其间W/R/IOPC0 为使能信号，XINT1/IOPA2 和XINT2/ADCSOC/IOPDO 构成挑选信号，74153 经过挑选信号的挑选码挑选一对信号从7 脚和9 脚输出给DSP。其他硬件电路规划包含电源、串口、CAN 总线和DSP 外围接线等都是典型的规划。整个机器人车规划经过装置调试，机械手完全符合规划要求，抵达如下技能指标：最大作业起伏约2.5m；最大作业深度：地下1m；最大作业起伏下夹持提升力≤80kg；最大夹持弹药直径160mm；目前国内还没有这种专业的处理风险品的机器人批量生产，本产品的成功完结为将来的批量生产奠定了坚实的根底，市场潜力巨大。
接力竞赛机器人体系电路规划
接力机器人机械部分选用遥控轿车，造型时髦，色彩富丽，车上装置的火炬有“2008奥运”标志，内部七彩电子火焰摇动闪耀，令人赏心悦目。竞赛开端，人工发动第一辆机器人小车，车上火炬一起点亮，当遇到下一辆机器人小车时，下一辆机器人小车火炬主动点亮并发动行进。为了烘托作用，在结尾，还规划了美丽鲜花构成的凯旋门，当机器人小车成功抵达结尾凯旋门时，电路主动触发点燃烟火，声光相伴，具有很强的视觉冲击力
电路原理：一片电机驱动电路L293D、一个红外光电开关TCRT5000和一个电阻R2四样东西就构成了具有循迹功用的最精约的机器人。TCRT5000由一对相 “互离隔的红外发射和接纳二极管构成，TCRT5000朝下装置在机器人小车底盘上。其间的发射二极管向地上发射红外线，接纳二极管接纳从地上反射的红外线。机器人运用了ATMAGE8单片机内部集成的模数转化功用，不同色彩的地上反射红外线的状况不同，因而接纳二极管接纳到的红外线信号强度也就不同，经过ATMAGE8单片机进行模数转化。
不同的红外线信号强度转化成不同的数值。据此就能辨认地上的线迹，程序再经过电机驱动电路L293D操控车轮运动完结主动循迹。干簧管GHG是用来完结接力的，每辆车前端装磁铁，尾端装干簧管，后车接近前车时，后车前端的磁铁作用于前车后端的干簧管，就传递了接力信号。红外发射二极管D3和红外接纳二极管D4是用来合作机器人在完结接力后完结泊车功用的。每辆车前端装置红外接纳二极管D4，尾端装置红外发射二极管D3。当磁铁作用于干簧管，传递了接力信号后，前车经过后端的红外发射二极管D3发射红外线，后车经过前端的红外接纳二极管D4接纳到红外线后就中止行进。
TOP2 循线机器人小车体系电路模块规划
首要循线机器人小车可以经过捕获红外传感器获取的信号来引导小车沿着地上上的线条行进。从红外传感器获取的信息经过信号扩大，送入51单片机，单片机根据逻辑判别决议小车左右两边电机的转速。单片机经过PWM技能来调控左右两边直流减速电机的转速，当左右两边转速相一起，小车进行直线行进；当左边电机转速大于右侧电机转速时，小车进行右转弯，反之小车进行左转弯。小车选用双电源供电，即操控部分选用5V直流电供电，而电机部分选用12V直流电供电。因为考虑到电机功率不是很大，因而没有选用光电阻隔处理。
小车5V电源部分电路规划原理图如下：
在规划中我原规划使小车即可以经过USB供电，又可以经过充电电池组供电，详细挑选哪种供电方法经过S1开关进行切换。因为USB供电电源是规范的5V 直流电源，因而就省去了稳压电路。而在经过电池组供电的电路中，当S2开关闭合时，电池组供给的电压经过U2的稳压再介入体系傍边。U2我才有的是 LM2940CT-5.0，它可以将输出电压稳定在5V输出，输出电流最大可以抵达1.25A。在电路中参加D9的发光二极管用于指示是否通电，在D9前串入一个1K欧的电阻R1用于限流。
小车12V直流电源供电部分电路规划原理图：
这部分电路规划同5V电源部分，仅仅U5部分换成了LM2940CT-12的芯片，此芯片输出电压为12V。
下面介绍一下小车动力部分的电路规划原理图：
小车选用4轮驱动，左右各2个12V直流减速电机，经过L298N来进行驱动。L298N的输入别离接STC89C52RC单片机的P1.4、 P1.5、 P1.6、P1.7口。当P1.4、P1.5一起为高电平或许低电平时电机B1、B3停转，即小车左边车轮停转；当P1.4输出高电平，P1.5输出低电平时，B1、B3正转；当P1.4输出低电平，P1.5输出高电平时，B1、B3回转；当P1.6、P1.7一起为高电平或许低电平时电机B2、B4停转，即小车右侧车轮停转；当P1.6输出高电平，P1.7输出低电平时，B2、B4正转；当P1.6输出低电平，P1.7输出高电平时，B2、B4回转；各电机转速的操控经过PWM技能完结。
小车的循线部分电路原理图：
小车选用红外发射对管RPR-220来勘探地上线条，RPR-220收集到的信号送LM393进行扩大，然后送入单片机STC89C52RC的P1.2和P1.3口。原理图中R13、R14是用于调谐红外发射对管收集信号的灵敏度的。
最终是小车大脑部分的电路原理图：
图中制作了STC89C52RC的复位电路和晶振部分电路
循线机器人小车比较简略，不比双足机器人有很多活动部件的操控和规划，循线小车活动部件就仅仅驱动小车的车轮，操控左右车轮的转速来操控小车行进方向是直行，仍是左转弯，或许右转弯，因而可以看出整个操控体系简略。经过简略的循线机器人小车的规划，把握对电机驱动、传感器信号收集、电源供给、焊接技能、设备收购、体系总体规划等部分有个理性的知道，因为这些部分是将来一切机器人规划中不行逃避的根本部分。
TOP3 智能救活机器人硬件电路的规划
为完结机器人高速准确地依照规则途径行走，要求机器人的CPU可以实时迅速地读取多个传感器端口数值，并在较短的时刻内完结对各端口数值的存储、运算和输出等多种使命。因为嵌入式微处理器对实时使命具有很强的支撑才能，可以完结多使命而且具有较短的中止呼应，因而在规划进程中选用以嵌入式微处理器ARM9为中心的操控器，其内部选用哈佛结构，每秒可履行一亿一千万条机器指令。本规划还设置了 4路PWM操控信号输出端口，用以驱动4路大功率直流电机，完结对转速的准确调理；此外，还设置了7路Do数字输出端口，用以驱动伺服电机、蜂鸣器、继电器、发光二极管等。为了给庞大和杂乱的程序供给更多的履行空间，本规划附加设置了100 KB的数据存储器（RAM）和512 KB的程序存储器（Fl
