你的位置:首頁 > 電源管理 > 正文

冠軍作品:舞蹈機器人的驅(qū)動電路設(shè)計

發(fā)布時間:2014-11-19 責任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】本系統(tǒng)是專為某型舞蹈機器人設(shè)計的,軟件的工作大部分是通過發(fā)送各種指令來驅(qū)動相應(yīng)的電機以使其轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)預(yù)定編排的舞蹈動作。系統(tǒng)在實際應(yīng)用中具有可靠性高、控制到位、抗干擾性強的特點,曾在全國舞蹈機器人大賽中一舉奪冠。
 
機器人舞蹈比賽是一項具有極強觀賞性和趣味性的比賽。比賽規(guī)則要求參賽機器人在有限的場地和時間內(nèi),配合音樂完成動作。由于要求機器人既要充分利用場地,又不能超時和越界,因此,舞蹈機器人集成了多學科前沿技術(shù),它的設(shè)計涉及了機電一體化技術(shù)、檢測和傳感技術(shù)、精密機械加工和精密機械傳動技術(shù)、現(xiàn)代化控制技術(shù)和管理技術(shù)、計算機程序控制技術(shù)等多個方面。
  
系統(tǒng)中,直流電機共有四路,分別用于機器人底盤、頭部的轉(zhuǎn)動以及身體的升降,舵機有兩路,用于花瓣打開。本設(shè)計從實際出發(fā)對不同電機采取了不同的驅(qū)動方式。舵機驅(qū)動電流僅十幾微安,可以直接使用單片機端口進行驅(qū)動,而直流電機工作電流較大,瞬態(tài)電流接近1A,因此需要采用專用電機驅(qū)動芯片。此外由于采用了3V與7V兩種規(guī)格的直流電機,其中7V直流電機驅(qū)動信號直接采用驅(qū)動芯片輸出,3V直流電機則需對驅(qū)動芯片輸出作降壓處理,因此,控制芯片選用了Atmel公司的AT89C52單片機。
  
驅(qū)動模塊電路設(shè)計
  
本系統(tǒng)有四路直流電機和兩路舵機,由于兩者的工作電流相差較大,故在硬件上將兩者獨立。
驅(qū)動模塊電路設(shè)計
由于舵機自身帶電源和地引腳,對其驅(qū)動只需給出控制信號即可,故可直接用單片機的端口作控制信號線,因而硬件十分簡單,設(shè)計時只要通過接口用光耦隔離輸出便可直接控制兩路舵機,圖中即用于實現(xiàn)這部分功能。本系統(tǒng)共有四路直流電機,其中三路采用7V供電,一路采用3V供電,因而工作電流較大,瞬時值可達1A以上,為此,設(shè)計中選用了L298系列芯片來完成驅(qū)動。圖是兩路電機的驅(qū)動電路,為了節(jié)約單片機的端口資源,每路直流電機的正/反轉(zhuǎn)信號控制線均通過一個反相器共用一條單片機口線。
驅(qū)動模塊電路設(shè)計
由于本系統(tǒng)中3V直流電機的工作電流約為800mA,為了簡化設(shè)計,降低成本,可以考慮直接使用L298N來驅(qū)動,而輸出電壓約6V,因此必須將其降至3V才能直接驅(qū)動3V直流電機。本系統(tǒng)僅要求此直流電機單向轉(zhuǎn)動,故可采用穩(wěn)壓二極管進行穩(wěn)壓處理。利用穩(wěn)壓二極管進行穩(wěn)壓時,多采用并聯(lián)型穩(wěn)壓方式。
  
本系統(tǒng)是專為某型舞蹈機器人設(shè)計的,因此,軟件的工作大部分是通過發(fā)送各種指令來驅(qū)動相應(yīng)的電機以使其轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)預(yù)定編排的舞蹈動作。直流電機、舵機的控制均采用PWM方式,軟件設(shè)計本文不作詳解。系統(tǒng)在實際應(yīng)用中具有可靠性高、控制到位、抗干擾性強的特點,由其構(gòu)成的舞蹈機器人曾在全國舞蹈機器人大賽中一舉奪冠。
 
要采購穩(wěn)壓二極管么,點這里了解一下價格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉