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一种适合移动机器人的三轴运动控制卡的制作方法
专利名称：一种适合移动机器人的三轴运动控制卡的制作方法
技术领域：
一种适合移动机器人的三轴运动控制卡技术领域[0001]本实用新型涉及自动化控制领域，尤其是一种适合移动机器人的三轴运动控单，便于上层应用；将头部和行走等三轴控制集成，对于移动机器人而言，显得专业、体积小、便于应用开发；行走电机精度高，具有通信故障定时I秒运行保护；行走电机加速时间可调，上层便于应用，运行平稳；头部电机转动角度精准；头部电机限位、归零精度高；电机工作指示灯，便于调试和故障检测；高性价比，一块运动控制卡其成本不足80元。[0036]该运动控制卡区别其他相似产品最为突出优点表现在[0037](I)移动机器人专用性，将头部和行走集成一块板子的三轴运动，既可以联动也可以独立运动，实际功能和实时性均满足移动机器人的要求；[0038](2)高性价比，其成本不足80元，远远低于同类产品的成本；[0039](3)可靠，经过产品验证，其硬件、软件、散热均没有出现问题，可以为工业产品级；[0040]移动机器人控制行走头部集成
一体化问题，也解决了市场上没有专卖移动机器人运动控制卡的难题，其专业、方便、高性能、高集成、高性价比特点，必定会迎得各机器人发烧友、研发人员、学校学生等的青睐。
[0041]图I是本实用新型的功能单元示意图。
具体实施方式
[0042]
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。[0043]运动控制卡巧妙地利用芯片的定时器、比较器和外部中断等，具体所涉及的功能单元如下[0044]—I中央处理单元，主要功能为上层决策，提供系统时钟，采用AVR492内核。[0045]一2过流保护单元，功能为如果电源电压过大、或者内部出现短路现象，通过采样电阻AD采样后得到母线电流信息，并作判断是否过流，如果过流则在程序上断开驱动部分，并加用保险丝，起到更可靠的物理断开。[0046]-3电源管理单元，功能为电源电压(7 24V)转为纹波很小的线性电压5V，采用东芝的三端线性稳压芯片LM78M05，并在输入和输出均加了旁路滤波电容。[0047]-4继电器控制单元，步进电机具有一定保持力矩，因此静止不动的时候具有O. 5 左右的电流，三个电机的电流为I. 5A左右，为了降低功耗和散热，需要在待机的时候关闭电机电流。所以采用欧姆龙的继电器，这里采用PNP8050三极管作为驱动。[0048]-5通信单元，与外部模块通信采用RS232通信，为了抗干扰和便于和计算机联系，采用RS232电平，由于CMU为TTL电平，所以采用MAX232电平转换芯片，采用三线制通信，波特率为9600，8位数据位，I位停止位,无校验位。[0049]—6协议解析单元，功能为通过UART接收响应字节中断，定义一个缓冲区数组，接收数据帧，如果得到合法数据帧则执行；否则清空缓冲区。如果执行完毕，则清空当期协议缓冲区。保证协议可以分帧，当然如果帧间数据延时超过IOOms认为错帧；一帧正确的数据隐藏在一组数据中能够发现执行，最终达到数据不会漏帧、虚帧。[0050]-7协议时间保持单元，功能为如果通信出现了问题，而机器人又在继续行走，为了尽量保证机器人少受到伤害，所以一条运动协议只能维持I秒，I秒之后变处于静止等待状态，采用16位的定时器I。[0051]—8平滑运动单元，功能为