[发明专利]一种模块化教育机器人控制装置及系统

说明书

本发明创造提供了一种模块化教育机器人控制装置，嵌接在机器人主体内部，包括控制器、电源单元、驱动单元、通信单元、传感器单元和存储单元，控制器嵌接在机器人的内部；本发明作为创新设计实践非常好的平台，能够开阔学生眼界，培养创新能力、分析问题解决能力和实践动作能力。采用TTL总线‑舵机控制方案，具有在线调试、下载程序、离线执行等特点。该模块化教育机器人是机构教学，不仅仅锻炼学生动手能力、创新能力，还从小加强对机器人概念的理解。

技术领域

本发明创造属于自动化控制教学领域，尤其是涉及一种模块化教育机器人。

背景技术

目前我国正处在机械制造业升级改造的蓬勃时期，以机器人为主导的智能制造技术必将引领新的技术革新。然而我国机器人行业人才匮乏，从“计算机从娃娃抓起”到“机器人教育从娃娃抓起”，实现了我国对科技人才需求从发展阶段出发。从小培养孩子的创新设计能力、分析问题解决能力、实践动手能力，培养机器人相关学科兴趣，为国家建设培养人才。

虽然，目前教育机器人让中小学生玩中带学，增强学生动手能力，但是由于价格高、拼接种类多，不利于推广，也没有树立机器人概念。此外，现有的模块化教育机器人一般采用PWM舵机，不方便走线；不完全具备在线调试、下载程序模块、离线程序执行等功能。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种具备在线调试、程序下载及离线执行等功能的模块化教育机器人控制系统。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种模块化教育机器人控制装置，嵌接在机器人主体内部，包括控制器、电源单元、驱动单元、通信单元、传感器单元和存储单元，控制器嵌接在机器人的内部，所述的控制器分别与电源、驱动单元、通信单元、传感器单元和存储单元数据连接，所述的传感器单元包括超声波传感器、红外遥控传感器，所述的超声波传感器、红外遥控传感器均与控制器耦接；所述的驱动单元为总线TTL，所述的控制器通过总线TTL与机器人部件上的舵机线路连接，用于控制舵机转动。

进一步，所述的通信单元用于控制器与上位机通信连接。

进一步，所述的控制器上还连接有LED灯，所述的LED灯与控制器耦接。

进一步，所述的控制器上还连接有蜂鸣器，所述的蜂鸣器与控制器耦接。

进一步，所述的控制器通过红外遥控传感器与遥控终端无线连接，所述的遥控终端用于控制机器人运动。

进一步，所述的控制器为ARM系列微处理器。

进一步,一种模块化教育机器人控制装置的系统包括初始化模块和主程序模块，初始化模块和主程序模块连接，所述的初始化模块设置在上位机中，所述的主程序模块主要由在线调试模块、下载程序模块和离线执行模块组成；

所述的在线调试模块包括上位机、通信单元、控制器、驱动单元和传感器单元，所述的上位机、通信单元、控制器驱动单元和传感器单元依次连接；

所述的下载程序模块包括上位机、通信单元、控制器和存储单元，所述的上位机、通信单元、控制器和存储单元依次连接；

所述的离线执行模块包括存储单元、控制器、传感器单元、驱动单元和舵机，所述的控制器分别与存储单元、驱动单元和传感器单元数据连接，驱动单元和舵机线路连接。

进一步，所述的在线调试模块用于调试和制作机器人步态动作；所述的程序下载模块用于将调试完成的步态数据及命令保存到机器人主体内的存储单元中；所述的离线执行模块用于执行存储单元中的步态数据及命令相对于现有技术，本发明创造所述的一种模块化教育机器人控制装置及系统具有以下优势：