一种教学机器人控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机器人控制领域，尤其涉及一种教学机器人控制器。
【背景技术】
[0002]随着机器人应用领域的不断扩大，人们期望机器人能够越来越多的为人类服务，替人类完成更多复杂的工作。鉴于此，各大高校也开始注重机器人学的教学任务。在现有的教学机器人控制器技术中，通常是将编译好的机器人控制程序下载到芯片中，这样机器人仅能执行程序中既定的动作；或是仅能采用单一的控制方式实现对机器人的操控，例如遥控器，使得机器人的使用方式受到了限制；或是机器人的运行模式简单，例如仅能使用马达或者舵机，使得机器人不具有较高的灵活性；此外，由于大多数教学机器人对的接入传感器支持的较少甚至不支持，使得机器人不能实现智能化自动控制；另外，目前的教学机器人控制器都不具备二次开发功能，用户不能使用二次开发指令来调用控制器的功能。这样，一般的教学机器人控制器由于功能上的缺陷限制了广大学生用户对机器人的功能体验，影响了老师的教学效果。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有教学机器人控制器控制方式单一、运行模式简单、可扩展功能较少、不具备二次开发功能的问题，提供一种教学机器人控制器，具有多控制方式、多运行模式、具有丰富可扩展接口，而且可以进行二次开发。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种教学机器人控制器，包括主控单元、接口单元、电源单元，主控单元包括中央处理器、数据存储芯片；接口单元包括马达控制接口、A组舵机接口、B组舵机接口，马达控制接口、A组舵机接口、B组舵机接口和数据存储芯片分别与中央处理器的I/O 口连接；电源单元与主控单元和接口单元连接，为主控单元和接口单元供电；中央处理器用于处理机器人的动作执行程序，数据存储芯片用于存储动作执行指令。
[0005]按上述技术方案，还包括复位电路、状态指示灯，复位电路、状态指示灯分别与中央处理器连接，复位电路用于初始化中央处理器的工作状态，状态指示灯用于显示教学机器人控制器的当前运行模式。
[0006]按上述技术方案，所述马达控制接口为两路直流马达控制接口，A组舵机接口包括第1~8路接口，B组舵机接口包括第9~16路接口。B组舵机接口可以复用为AD数据采集接口，对可最多接入的8个模拟量传感器产生的AD数据进行采集，所述中央处理器对采集到的数据进行处理。
[0007]按上述技术方案，接口单元还包括无线接收器接口、WiFi/蓝牙通信接口、串行通信接口，无线接收器接口、WiFi/蓝牙通信接口、串行通信接口分别与中央处理器连接。
[0008]按上述技术方案，无线接收器接口与中央处理器的I/O 口连接，WiFi/蓝牙通信接口、串行通信接口与中央处理器的串口连接。
[0009]按上述技术方案，还包括电源单元，电源单元包括降压模块和电源开关，降压模块包括A型降压芯片和B型降压芯片，电源开关包括舵机电源输入口、芯片电源输入口、舵机电源开关和降压芯片开关；舵机电源输入口通过舵机电源开关分别与A组舵机接口、B组舵机接口的电源端连接，为各组舵机接口所连的设备供电；芯片电源输入口通过降压芯片开关与A型降压芯片连接，经过A型降压芯片的降压后输出5伏电压，该5伏电压与无线接收器接口连接，为无线接收器模块供电，同时该5伏电压与B型降压芯片连接，B型降压芯片分别与中央处理器、数据存储芯片和WiFi/蓝牙通信接口的电源端连接，B型降压芯片将5伏电压降低为3.3伏电压，使用该3.3伏电压为中央处理器、数据存储芯片和WiFi/蓝牙通信模块供电。
[0010]本发明产生的有益效果是:可通过在接口单元上插入无线接收器模块或者WiFi/蓝牙通信模块或者串行通信模块实现多种控制方式对机器人进行操控；同时可通过控制马达控制接口、A组舵机接口、B组舵机接口和数据存储芯片实现驾驶模式、舵机模式和动作组模式三种控制模式；此外，在中央处理器中运行的程序开放了二次开发指令集，专业用户可使用二次开发指令集调用机器人控制器的功能。
【附图说明】
[0011]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
图1是本发明实施例教学机器人控制器的系统结构示意图；
图2是本发明实施例教学机器人控制器的系统运行模式示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0013]本发明实施例中，提供一种教学机器人控制器，包括主控单元、接口单元、电源单元，主控单元包括中央处理器、数据存储芯片；接口单元包括马达控制接口、A组舵机接口、B组舵机接口，马达控制接口、A组舵机接口、B组舵机接口和数据存储芯片分别与中央处理器的I/O 口连接；电源单元与主控单元和接口单元连接，为主控单元和接口单元供电；中央处理器用于处理机器人的动作执行程序，数据存储芯片用于存储动作执行指令。
[0014]进一步地，该教学机器人控制器还包括复位电路、状态指示灯，复位电路、状态指示灯分别与中央处理器连接，复位电路用于初始化中央处理器的工作状态，状态指示灯用于显示教学机器人控制器的当前运行模式。
[0015]其中，所述马达控制接口为两路直流马达控制接口，A组舵机接口包括第1~8路接口，B组舵机接口包括第9~16路接口。B组舵机接口可以复用为AD数据采集接口，对可最多接入的8个模拟量传感器产生的AD数据进行采集，所述中央处理器对采集到的数据进行处理。
[0016]进一步地，接口单元还包括无线接收器接口、WiFi/蓝牙通信接口、串行通信接口，无线接收器接口、WiFi/蓝牙通信接口、串行通信接口分别与中央处理器连接。
[0017]其中，无线接收器接口与中央处理器的I/O 口连接，WiFi/蓝牙通信接口、串行通信接口与中央处理器的串口连接。如图1-2所示，在无线接收器接口 10上能够插入无线接收器模块，在WiFi/蓝牙通信接口 11上能够插入WiFi/蓝牙通信模块，在串行通信接口 12上能够连接带有串行通信功能的设备，使得教学机器人控制器能够被遥控器、手机、电脑或具有无线发射功能、串行通信功能的外部控制设备所控制。
[0018]进一步地，本发明机器人控制器还包括电源单元，电源单元包括降压模块和电源开关，降压模块包括A型降压芯片和B型降压芯片，电源开关包括舵机电源输入口、芯片电源输入口、舵机电源开关和降压芯片开关；舵机电源输入口通过舵机电源开关分别与A组舵机接口、B组舵机接口的电源端连接，为各组舵机接口所连的设备供电；芯片电源输入口通过降压芯片开关与A型降压芯片连接，经过A型降压芯片的降压后输出5伏电压，该5伏电压与无线接收器接口连接，为无线接收器模块供电，同时该5伏电压与B型降压芯片连接，B型降压芯片分别与中央处理器、数据存储芯片和WiFi/蓝牙通信接口的电源端连接，B型降压芯片将5伏电压降低为3.3伏电压，使用该3.3伏电压为中央处理器、数据存储芯片和WiFi/蓝牙通信模块供电。
[0019]中央处理器中运行的程序开放了二次开发指令集，可以在电脑或单片机等外部控制设备上使用计算机高级语言编程或单片机编程调用二次开发指令，并通过WiFi/蓝牙通信接口 11或串行通信接口 12向所述中央处理器I发送二次开发指令来调用教学机器人控制器的功能，且当教学机器人控制器执行完动作之后，中央处理器I会向电脑或单片机发送反馈码，用以对教学机器人控制器的动作执行结果或状态进行反馈。例如，通过使用外部控制设备发送二次开发指令“$0PEN\r\n”表示进行测试串口连接，若连接成功则发送反馈码“$0PEN\r\n”；发送二次开发指令“$