[发明专利]一种ROS机器人驱动板

说明书

本发明公开了一种ROS机器人驱动板，包括电源管理单元、电源保护单元、串口转换单元、IMU单元、控制器单元、显示单元、电机动力单元、传感器接口单元和扩展接口单元，所述电源管理单元包括6V‑36V的电压输入、最大36V与输入电源联通的电源两个和最大12V/5A持续输出的电源两个，本发明使用了低成本底层控制器STM32，解决了移动机器人硬件开发成本高，硬件复杂且易损，开发时模块太过分散难以调试，传感器信号信号线链接繁琐等问题，开发平台上载有丰富的硬件资源诸如电子罗盘、加速度计、电机动力单元以及诸多电源输出管理单元等，并且有完善的保护措施，如短路保护，过压保护等，保障了前期开发时的大部分硬件需求以及硬件安全保障。

技术领域

本发明涉及机器人驱动板技术领域，具体为一种ROS机器人驱动板。

背景技术

驱动板一般是指由各种驱动芯片、驱动辅助电源、驱动外围电路及接插件组成的板卡级电路产品，一般使用较为简单，便于快速成功搭建整套电气系统，保证使用者可以稳定的将其应用于各种电路中使用，而在机器人领域中最为常见，经常使用各种驱动板来驱动和控制电器元器件使用。

本申请的发明人发现，在现有的移动机器人的开发当中，开发者前期往往需要单独调试某个传感器或动力模块，往往需要购买众多传感器模块，电机动力模块以及多个电源管理模块，再将开发完整的功能移植到产品硬件上，需要的步骤较为繁琐，且极易出错损坏硬件造成较大损失，耽误开发周期，造成经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ROS机器人驱动板，旨在改善在现有的移动机器人的开发当中，开发者前期往往需要单独调试某个传感器或动力模块，往往需要购买众多传感器模块，电机动力模块以及多个电源管理模块，再将开发完整的功能移植到产品硬件上，需要的步骤较为繁琐，且极易出错损坏硬件造成较大损失，耽误开发周期，造成经济损失的问题。

本发明是这样实现的：

一种ROS机器人驱动板，包括电源管理单元、电源保护单元、串口转换单元、IMU单元、控制器单元、显示单元、电机动力单元、传感器接口单元和扩展接口单元。

进一步的，所述电源管理单元包括6V-36V的电压输入、最大36V与输入电源联通的电源两个、最大12V/5A持续输出的电源两个、最大5V/5A的USB输出电源一个、5V-12V可调压和总共10A最大输出的电源输出电源八个。

进一步的，所述电源保护单元包括MOS管放火花电子开关、反接保护、过压保护、过流保护、机器人舵机输出限流保护、电机驱动信号缓冲保护和PWM输出信号ESD保护。

进一步的，所述串口转换单元包括程序Typec接口的程序下载接口和Typec接口的USB通讯接口。

进一步的，所述IMU单元包括ITG3205陀螺仪、ADXL345B加速度计、HMC5883L磁力计和一个可供使用者外接IMU的接口。

进一步的，所述控制器单元包括主控制器SMT32F103ZET6、复位按键和紧急关停开关，所述复位按键和紧急关停开关的数量均为一个。

进一步的，所述显示单元包括使用本平台上自带的SPI或IIC通信的OLED显示屏、外接串口屏接口和外接IIC屏接口。

进一步的，所述电机动力单元包括控制信号缓冲器、DRV8701E电机驱动器和电机动力输出机构，所述电机动力输出机构由四组电机动力NMOS管共同组成。

进一步的，所述传感器接口单元包括红外或激光传感器接口、超声波传感器接口和正交编码器接口，所述红外或激光传感器接口、超声波传感器接口和正交编码器接口均采用2.54mm间距的排母引出。

进一步的，所述扩展接口单元包括20个主控器引出的引脚，采用2.54mm间距的排针引出。