[发明专利]基于交互式C语言的多总线模块化机器人控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人控制器，尤其是一种基于交互式C语言的多总线模块化机 器人控制器。

背景技术

智能机器人作为最综合的创新与研究模块，是21世纪新的研究热点它融合了机 械设计和制造技术、传感器技术、控制与规划技术、电子电气技术、计算机与信息处 理技术、通讯、能源、材料技术。

市场需求：大力倡导培养具有创新能力的综合性人才，需要有一个能培养学生动 手能力、理论结合实际能力、综合能力和创新能力的实验、研究模块；各种国际、国 内比赛(机器人灭火、机器人擂台、机器人足球)也需要机器人模块。虽然也有机器 人模块，但存在专用性强的缺点，如机械手实验模块，它主要适用于工业领域，作为 实验、研究模块，存在可扩展性差、实验、研究领域单一的缺点；

移动机器人系统开发环境采用C、VB、VC等语言开发，对学生自身专业素质要求 较高，要求学生具备较好的语言编程基础，上手慢，不适合于广泛大学生的创新教育。

部分移动机器人系统虽然也集传感、控制、网络、驱动于一体，但可扩展能力(机 械结构、系统结构)受到了系统本体的限制，且开发成本高。

部分移动机器人系统采用简单的系统集成，虽然开发周期短，但存在系统开放性 有限，稳定性差，扩展能力不强的缺点；部分移动机器人采用一体化设计，虽然开发 成本低，但系统核心控制器负荷重，系统功能有限，不利用系统扩展，且系统稳定性 得不到保证。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于交互式C语言的多总线模块化机器人控制 器，该基于交互式C语言的多总线模块化机器人控制器，其特征在于，所述控制器包 括：N个扩展设备；N个第一传感器执行单元，分别与所述N个扩展设备的扩展端相 连，其中N为大于零的自然数；主控制器，所述主控制器的输入端与所述N个扩展设 备的输入端相连；交互式C语言编程模块，所述主控制器的控制端通过网络总线与所 述交互式C语言编程模块相连。

比较好的是，所述交互式C语言编程模块包括：程序下载单元，用于对用户编写 的程序进行编译，并将所述编译好的数据保存在所述主控制器中；ANSIC语言单元， 用于采用标准ANSIC语言编写控制程序；可视化流程图单元，用于以可视化流程图的 方式编写控制程序。

比较好的是，所述控制器进一步包括：M个从控制器；M个第二传感器执行单元， 分别与M个从控制器的控制端相连，所述M个从控制器的与所述主控制器的控制端相 连，其中M为大于零的自然数。

比较好的是，所述扩展设备进一步包括：若干模拟和数字信号采集输出设备。

比较好的是，所述可级联总线包括数据地址总线和网络总线，其中，所述主控制 器的输入端与所述N个扩展设备的输入端通过数据地址总线相连；所述从控制器和所 述交互式C语言编程模块如果网络总线相连。

采用上述结构的控制器，不仅避免了对学生编程语言能力要求高的缺点，同时级 连和模块化设计的思想增强了机器人的可扩展性和重构性。

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明的详细描述中， 本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1所示为本发明的构成框图；

图2是本发明主动器的构成框图。

具体实施方式

图1所示为本发明的构成框图。其中，该基于交互式C语言的多总线模块化机器 人控制器主要由主控制器11、M个从控制器12、总线13、N个扩展设备14和交互式 C语言开发模块10组成。该总线13包括所有模块之间的数据地址总线131以及读/ 写使能总线或各种标准网络总线132，如CAN、SCI、SPI、I2C、以太网总线，通过该 总线级连到N个各种扩展设备14及从控制器12，以此实现数据交互。

扩展设备14包括若干AD扩展设备、DA扩展设备、DI扩展设备，DO扩展设备等 多种类型，各个扩展设备用于采集对应的第一传感器执行单元161提供的模拟量、数 字量信号，DA扩展设备和DO扩展设备主要用于控制模拟量、数字量信号。

其中，扩展设备14与主控制器11通过数据地址总线131相连，用于通过数据地 址总线131对扩展设备14进行控制。主控制器11通过网络总线132对从控制器12 和交互式C语言开发模块10进行控制。