[实用新型]一种竞赛用的双核心搬运机器人的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及竞赛用的机器人控制技术领域，特别涉及一种竞赛用的双核心搬运机器人的控制系统。

背景技术

机器人技术是一个国家科技水平的重要标志和体现，它在社会生产的许多方面都得到了广泛的应用。近年来，随着计算机的广泛普及，机器人逐渐由工业生产走向了人们的生活，如此广泛的应用使得提高全体国民对机器人的理解显得尤为重要，普及机器人教育势在必行。为了普及机器人科学技术，培养学生创新能力，促进机器人技术的发展，国内外相继出现了一系列的机器人竞赛，机器人竞赛是一种高技术对抗活动，它涉及人工智能、智能控制、机器人、通信、传感器等多个领域的前沿研究和技术融合，集高技术、娱乐和比赛于一体，引起了社会的广泛关注和极大兴趣。机器人竞赛和机器人教育对高科技社会的巨大影响已经引起了美国、欧洲、日本等发达国家和亚洲各国的高度重视，也得到了我国教育界的极大关注，机器人赛事不断。目前，全球每年有一百多项机器人竞赛，参加人员从小学生、中学生到大学生。

目前的竞赛用的搬运机器人都采用单一核心控制器，控制形式单一，不能满足竞赛用的搬运机器人对移动精度和实时性的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种竞赛用搬运机器人的控制系统。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种竞赛用的双核心搬运机器人的控制系统，包括：用于感应比赛场地灰度的灰度传感器，用于驱动带动机器人行走轮转动的电机和机器人机械手动作的舵机的电机驱动模块，还包括：双核心控制模块，所述双核心控制模块包括：ARM处理器和FPGA处理器，所述ARM处理器与所述FPGA处理器通过FSMC总线连接，所述FPGA处理器分别与所述电机驱动模块、灰度传感器连接。

进一步，所述电机为两相四线步进电机。

进一步，所述电机驱动模块采用ZD-M42S步进电机控制器。

进一步，所述ARM处理器为STM32F407IGT6芯片。

进一步，所述FPGA处理为EP4CE10F17C8N芯片。

本发明的有益效果是：利用ARM作为控制中心主要负责数据管理，路径规划，控制决策和与上位机通信等。FPGA则作为逻辑器件负责控制电机、传感器数据的实时采集，实时性处理，逻辑管理。两者分工合作，从而满足竞赛用的搬运机器人对移动精度和实时性的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是控制系统的连接关系示意图；

图2是ARM和FPGA通讯的FSMC总线的硬件连接关系示意图；

图3是FSMC总线的写时序的示意图；

图4是FSMC总线的读时序的示意图；

图5是FPGA处理器与ZD-M42S步进电机控制器的连接关系示意图；

图6是JACT接口的连接示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，参考图1，一种竞赛用的双核心搬运机器人的控制系统，包括：用于感应比赛场地灰度的灰度传感器，用于驱动带动机器人行走轮转动的电机和机器人机械手动作的舵机的电机驱动模块，还包括：双核心控制模块a1，所述双核心控制模块a1包括：ARM处理器和FPGA处理器，所述ARM处理器与所述FPGA处理器通过FSMC总线连接，所述FPGA处理器分别与所述电机驱动模块、灰度传感器连接。

所述双核心控制模块a1通过无线传输模块跟上位机无线连接，所述灰度传感器将地面上的灰度数据传输给FPGA处理器，所述FPGA处理器采集这些数据并将这些数据传送给ARM处理器，所述ARM处理器根据这些数据形成路径规划，并指挥FPGA处理器控制电机驱动模块，从而满足竞赛用的搬运机器人对移动精度和实时性的要求。