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打造4.5竞赛机器人平台的组装技巧

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:前面已经介绍了将舵机改装成直流电动机的方法,这一节将要介绍如何搭建起竞赛机器人平台。考虑到机器人所要实现的功能,这里将竞赛机器人平台的结构设置为双层结构,每层结构都有一层印制电路板构成。2)处理四个红外传感器来的信号,通过智能判断程序,决定竞赛机器人的运动状态。图4-24 安装好的轮子图4-25 底层驱动板全貌图4-26 竞赛机器人控制板结构5)接收上位机来的信号,执行上位机的命令,具体命令参见表4-2。

打造4.5竞赛机器人平台的组装技巧

前面已经介绍了将舵机改装成直流电动机的方法,这一节将要介绍如何搭建起竞赛机器人平台。考虑到机器人所要实现的功能,这里将竞赛机器人平台的结构设置为双层结构,每层结构都有一层印制电路板(PCB)构成。这样既完成了电路部分的设计制作,又搭建起了竞赛机器人的平台。PCB分为两层,下层是驱动板,上层是控制板。

竞赛机器人驱动板构图如图4-22所示,主要包括:左右车轮、两个改造后的舵机、四个色差传感器万向轮电气连接插座、H桥驱动芯片等。驱动板的功能是:接受控制板来的控制信号,驱动两台直流电动机,完成竞赛机器人的前进、原地左转、原地右转、停止、后退。

驱动板层与舵机通过角钢来连接,在固定时需要在舵机与螺栓之间放两个垫片。垫片一般用在连接件中,一个是软质地的,另一个是硬质地较脆的,其主要作用是增大接触面积,分散压力,防止把质地软的压坏。这里垫片还有一个作用就是防止松动。但若安装不当,则不会起到防止螺栓松动的作用。正确的安装方向应该是将弹簧垫片的凹面朝向连接件,凸面朝向螺母。这样螺母拧紧后,由于垫片受力变形,支撑表面受到反作用力而起到锁紧的作用。

舵机与轮子的连接是通过一个黑色的连接件组装起来的,如图4-23所示。连接件相对较小,将连接件与轮子直接组装起来并不容易,因此在组装的过程中先将连接件装在舵机的舵盘上,然后再将舵机上的连接件装在轮子上。安装好的轮子如图4-24所示。

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图4-22 竞赛机器人驱动板

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图4-23 舵机、轮子与连接件

在安装好轮子以后,将整体固定在底层驱动板上,固定的过程中仍然要注意在螺母与电路板的连接处加一个垫片,防止将电路板压坏。图4-25为组装以后的底层驱动板全貌。

竞赛机器人控制板结构图如图4-26所示,控制板层主要包括CPU单元、传感器调理电路、遥控器无线接收单元、RS232通信电路、串行口编程座等部分。

控制板的功能如下:

1)调理四个红外传感器来的信号。

2)处理四个红外传感器来的信号,通过智能判断程序,决定竞赛机器人的运动状态。(www.xing528.com)

3)把电源电压稳压成单片机可以正常工作的电压以及给电池进行充电。

4)遥控接收模块接收到遥控器发射出来的信号,执行遥控器的命令。

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图4-24 安装好的轮子

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图4-25 底层驱动板全貌

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图4-26 竞赛机器人控制板结构

5)接收上位机来的信号,执行上位机的命令(包括迷宫的指定路径,前后左右等方向信息),具体命令参见表4-2。

表4-2 上位机来的命令

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如图4-1所示。层与层之间用标准铜柱支撑,电气连接采用标准插针插座连接,便于拆装和维护。

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