[发明专利]一种基于IIC总线的模块化机器人及控制方法

说明书

本发明涉及一种基于IIC总线的模块化机器人，由多个基础单元机器人首尾相连组装形成，基础单元机器人之间通过IIC总线进行通讯连接，每个基础单元机器人包括连接部和行走部，单个基础单元机器人通过连接部与另外两个基础单元机器人进行相互连接，行走部活动连接于连接部的侧面，受连接部的供电与控制。与现有技术相比，本发明具有提高模块之间的指令响应速度、提高模块化机器人的环境适应性、具有较高的灵活性等优点。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种基于IIC总线的模块化机器人及控制方法。

背景技术

传统的机器人是根据特定的应用范围来开发的，但是现代需求的增长要求机器人的任务和工作环境更多样化，而传统机器人的构形仅能在有限的空间中处理有限的任务。一种解决方案是开发模块化机器人系统，其由标准的相互独立的制造模块组成，利用模块之间的连接性和互换性以改变整体构形，因此能够被装配成多种二维或三维构形的形态，继而在不同的环境下执行各类工作。

由于模块间的相对位置和连接关系是不固定的，最早提出的模块化机器人是采用红外光学器件通信的“自组装机器”，每个模块具有三层结构，并将通信用的发射器和接收器嵌入以实现模块间的通信，通信协议采用串行异步协议。目前现有技术中已有家具机器人可以通过模块相连的自重构实现自组装和自移动的家具功能，每个模块可由内部电池独立供电，通过蓝牙无线链路实现模块间和模块与PC间的通信，但是蓝牙信号受环境因素影响较大，机器人的行动连贯性不高。也有模块化机器人可以根据不同的需求进行个性化组装拼接，但机器人需要通过线缆连接至计算机主板进行供电和整体控制，因此只能接受计算机的指令，在拼接成某种整体后工作，这很大程度上限制了它的工作范围。

现阶段的各种模块化机器人系统中，每个模块中总是拥有一个固定的总线地址，这不利于实现模块之间的可替换性，降低了整个模块化机器人系统的灵活性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的环境适用性较差、工作范围受限较大的缺陷而提供一种基于IIC总线的模块化机器人及控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于IIC总线的模块化机器人，由多个基础单元机器人首尾相连组装形成，基础单元机器人之间通过IIC总线进行通讯连接，每个基础单元机器人包括连接部和行走部，单个所述基础单元机器人通过连接部与另外两个基础单元机器人进行相互连接，所述行走部活动连接于连接部的侧面，受连接部的供电与控制。

所述基础单元机器人的数量为3个或3个以上。

所述连接部设有主体舵机、控制电路板、蓝牙通信模块和电源，所述控制电路板分别与舵机、蓝牙通信模块和电源连接。

进一步地，所述行走部包括多个依次连接的行走节，每个行走节上均设有运动舵机，使行走部具有多自由度。

进一步地，所述行走节上的运动舵机相互连接，位于靠近连接部的端部的行走节的运动舵机分别与连接部的控制电路板和电源连接。

进一步地，所述行走部中位于末端的行走节上设有支撑部。

所述连接部的两端分别设有卡合部与卡合配合部，通过卡合部与另外的基础单元机器人的卡合配合部活动连接，通过卡合配合部与另外的基础单元机器人的卡合部活动连接。

进一步地，所述主体舵机设于卡合部或卡合配合部中。

一种所述基于IIC总线的模块化机器人的控制方法，具体包括以下步骤：

S1、每个基础单元机器人的控制电路板设置总线地址，根据设置完成的总线地址将相应的基础单元机器人作为主控模块，其余的基础单元机器人作为从控模块；

S2、主控模块的蓝牙通信模块接收应用程序发送的指令信号，并通过串口传送给主控模块的控制电路板；