[发明专利]机器人教学实验台及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化试验台，尤其涉及一种机器人教学实验台及其控制方法。

背景技术

自动化教育是大多数高等院校常设的课程，自动化在电学、机电领域的应用尤为广泛，特别是自动控制学习中，能够开发各种功能的机器人是目前教学的一个方向，目前的教学往往以仿真为主，matlab仿真虽然十分方便，精确程度也高，但是仿真终究有其局限性，为此开发一种深入结合机电设备，控制精准的机器人教学实验台对于自动化教学是十分必要的。更为关键的是，一旦开展机器人自动控制教学，对单一机器人的开发和教学明显不足，因此在现有技术下必须要配备各种型号机器人进行教学，这样的话，会耗费较高的学校经费，而单独一种机器人的话，教学时候容易使得学生产生背板的情况，只是单纯的靠背的形式完成学习。

中国专利公开号：CN101556746A，公开日2009年10月14日，公开了一种电工电子及自动化综合实验装置，其特征是：在开关控制模块中，空气开关、接触器触点和热继电器连接，三相电源经过空气开关、接触器触点和热继电器向变频器实验单元提供三相电压；小空气开关、按钮和线圈连接，三相电源通过小空气开关、按钮和线圈控制接触器触点开启；接触器触点、变压器和熔断器连接，取三相电源的双相电压经过接触器触点、变压器和熔断器向直流电源实验模板提供交流电压；在变频器实验单元中，开关量控制模块与变频器控制模板单向连接，向变频器控制模板提供驱动电压，变频器控制模板与驱动对象变频电动机连接；在单片机实验模板中，由开关量控制模板通过电源通过单片机的输入口与单片机芯片单向输入连接，输入键盘通过单片机输入口与单片机芯片单向输入连接提供控制指令，由外部设备中的传感器通过AD转换经单片机芯片输入口与单片机单向输入连接，计算机PC/IPC通过传输数据接口与单片机芯片双向连接传输数据，单片机芯片输出口与数码管、LED显示、液晶显示、蜂鸣器以及外部设备中的驱动电路单向输出连接实行指令，驱动电路可以直接与工业控制对象连接，也可以通过变频器实验单元与工业控制对象连接；在可编程控制器技术单元中，可编程控制器技术单元与计算机、操作面板双向连接，可编程控制器技术单元输出可以直接与控制对象双向连接也可以通过变频器实验单元与控制对象双向连接。此技术方案虽然能够辅助进行自动化实验，但是此技术方案还是偏重与软件计算方面，学生对于实际的自动控制的认识不深，在自动化教学中，容易让学生产生理论与实际不对应的问题。

发明内容

本发明的目的是为解决目前的技术方案存在偏重与软件计算方面，学生对于实际的自动控制的认识不深，在自动化教学中，容易让学生产生理论与实际不对应的问题，提供一种成本较低，构成功能较多、使用时循序渐进符合教学规律的安全机器人教学实验台及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人教学实验台，由电源供电，包括测试平台和机器人，所述的机器人包括基础控制系统、选用件、安装有驱动轮的主安装板、辅助安装板和伸缩杆，所述的基础控制系统固定在主安装板上，所述的主安装板与辅助安装板之间通过伸缩杆连接，所述的辅助安装板上设置有若干个用于匹配选用件的安装孔，所述的基础控制系统包括处理器、数字模拟复用输入接口、电机驱动电路、驱动电机、存储器、舵机驱动电路、舵机和接口电路、所述的处理器通过电机驱动电路与驱动电机电连接，所述的处理器通过舵机驱动电路与舵机电连接，所述的数字模拟复用输入接口、存储器和接口电路均与所述的处理器电连接，所述的接口电路与所述的选用件电连接，所述的驱动轮由驱动电机的输出轴驱动，所述驱动轮的方向由舵机控制；所述的测试平台包括平台处理器、平台输入键盘、计时芯片、发生装置选件和发生装置接口，所述的平台输入键盘、计时芯片和发生装置接口均与所述的平台处理器电连接，所述的发生装置选件与所述的发生装置接口电连接。本发明采用的机器人结构是常用的硬件结构，预留了各种接口，测试平台为由教师控制的平台，对机器人进行检测和监察，机器人可以由学生根据教学目的进行自主拼装，只需一个机器人就能完成各种功能的测试，教学效果较好。

作为优选，所述的机器人还包括无线wifi模块、液晶显示、功能按钮、指示灯和蜂鸣器，所述的无线wifi模块、液晶显示、功能按钮、指示灯和蜂鸣器均与所述的处理器电连接。这样设置，无线wifi模块用于与测试平台进行通信，接收和反馈命令。