[发明专利]一种新型多功能类人机器人平台及其控制系统

权利要求书

1.一种新型多功能类人机器人平台及其控制系统，其特征在于，所述新型多功能类人机器人平台及其控制系统包括多功能类人机器人硬件平台以及多功能类人机器人控制系统；

所述多功能类人机器人硬件平台包括一个全向移动底盘、一个可升降平台和一双仿生机械臂，所述可升降平台安装于所述全向移动底盘上；所述一组仿生机械双臂安装与所述可升降平台上；

所述多功能类人机器人控制系统包括通讯总线部分、核心控制电路、全向移动底盘控制电路、可升降平台控制电路、机械前臂控制器和机械后臂控制器，所述通讯总线部分分别与核心控制电路、全向移动底盘控制电路、可升降平台控制电路、机械前臂控制器和机械后臂控制器连接。

2.如权利要求1所述的一种新型多功能类人机器人平台及其控制系统，其特征在于，所述全向移动底盘由控制电路部分与机械部分构成，控制电路部分主要包含控制芯片和4路H桥两大部分，其中采用STM32F031单片机为控制芯片。机械部分主要包含电机、麦克纳姆轮与金属框架三大部分组成，其中电机与上述控制电路中4路H桥相连。

3.如权利要求1或2所述的一种新型多功能类人机器人平台及其控制系统，其特征在于，所述可升降平台由控制电路部分与机械部分两大部分组成，控制电路部分主要包含控制芯片和单路H桥构成，其中控制芯片采用STM32F030单片机，控制芯片与单路H桥相连。机械部分主要包含金属主体框架、金属平台和螺旋推杆三部分，螺旋推杆与金属主体框架相连，金属平台与螺旋推杆相连。上述控制电路部分的单路H桥与上述机械部分的螺旋推杆相连。

4.如权利要求1或2所述的一种新型多功能类人机器人平台及其控制系统，其特征在于，所述仿生机械臂由机械后臂与机械前臂两大部分组成，机械后臂与机械前臂均采用仿生人类双臂结构，其中两者内部均安装控制芯片，控制芯片采用STM32F103单片机，机械后臂与机械前臂相连，此处机械后臂与机械前臂连接处采用连接结构，因此也可将机械前臂更替为其他功能型设备作为前臂与机械后臂相连，机械后臂与可升降平台的金属平台相连，同时仿生机械臂各部分控制芯片与核心控制电路中单片机利用通讯总线相连，进而接收控制命令。

5.如权利要求1或2所述的一种新型多功能类人机器人平台及其控制系统，其特征在于，所述通讯总线部分由总线、总线控制器两部分组成，所述总线采用符合RS485通讯电平标准的串行通讯总线，所述总线控制器采用STM32F103作为控制芯片，总线控制器负责管理通讯总线上各设备的通讯，所述通讯总线的通讯规则如下：

1).挂载于通讯总线上的各设备必须拥有唯一名称，且任意两设备名称不可相同；

2).总线控制器会通过总线轮询各设备名称，当各设备在总线上读取到自己名称时即可通过总线发布数据，当全部数据发布结束或该设备无数据发布时需发布结束标志，当总线控制器通过总线读取到结束标志时或当总线控制器轮询设备名称一段时间内未检测到总线上存在数据发布时，会继续轮询下一设备名称；

3).各设备所发布的数据需包含数据名称和数据值两部分；

4).当各设备未被总线控制器轮询时，各设备可读取总线上发布的数据，但不能利用总线发布数据；

5).各设备间原则上不存在主从区别，各设备通过关注特定设备所发布的特定数据，从而实现命令与数据的接收，各设备通过发布数据，实现命令与数据的发送。

6.如权利要求1或2所述的一种新型多功能类人机器人平台及其控制系统，其特征在于，所述核心控制电路由Linux核心板与单片机模块两大部分组成，核心控制电路用于接收、储存、处理用户的控制程序以及命令，控制调配并监视着各部分的工作状态，Linux核心板与单片机利用高速SPI总线相连，单片机采用STM32H750单片机，Linux核心板可储存和处理用户的预编程程序以及接收用户下达的原始命令，并将处理结果传输至所述单片机，单片机再将各命令按需求利用通讯总线下传至其他各部分，同时，核心控制电路在通讯总线中拥有唯一名称。