[发明专利]双核高速四轮微微鼠全数字导航伺服控制器

摘要

本发明公开了双核高速四轮微微鼠全数字导航伺服控制器，包括主板、电池、第一传感器S1、第二传感器S2、第三传感器S5、第四传感器S6、第一电机X、第二电机Y、第三电机R、第四电机Z、第五电机M、三轴陀螺仪G1、三轴加速度计A1、真空装置等，它们均安装在主板上。采用了这个结构后，提高了运算速度，时刻对微微鼠的运行状态进行监测和运算，利用四个传感器探测既减少了干扰又能够准确对周边环境进行准确监测，能够根据运行状态校正运动姿态、能够重新分配扭矩、把更多的扭矩分配在未失速的驱动轮上使系统迅速脱离不稳定状态且自动调节真空装置对地面的吸附能力，彻底消除了微微鼠在复杂迷宫导航时的打滑现象。

主权项

双核高速四轮微微鼠全数字导航伺服控制器，包括主板，其特征在于：还包括电池、第一传感器（S1）、第二传感器（S2）、第三传感器（S5）、第四传感器（S6）、第一电机（X）、第二电机（Y）、第三电机（R）、第四电机（Z）、第五电机（M）、三轴陀螺仪（G1）、三轴加速度计（A1）、真空装置、STM32F407处理器和FPGA芯片，它们均安装在主板上；它还包括控制模块，所述控制模块包括上位机控制单元和运动控制单元，所述STM32F407处理器电性连接FPGA芯片，所述电池、第一传感器（S1）、第二传感器（S2）、第三传感器（S5）、第四传感器（S6）、三轴陀螺仪（G1）和三轴加速度计（A1）均与STM32F407处理器信号连接；所述上位机控制单元包括迷宫读取单元、迷宫存储单元、在线输出单元,所述运动控制单元包括五轴伺服控制单元、坐标定位单元、I/0控制单元，其中迷宫读取单元、迷宫存储单元、在线输出单元、坐标定位单元、I/0控制单元由STM32F407处理器控制，五轴伺服控制单元由FPGA芯片控制；所述五轴伺服控制单元包括四轴行走伺服控制单元和单轴真空抽吸附伺服控制单元，所述四轴行走伺服控制单元与真空吸附伺服控制单元信号连接，所述第一电机（X）、第二电机（Y）、第三电机（R）和第四电机（Z）与四轴行走伺服控制单元信号连接，所述第五电机（M）与真空吸附伺服控制单元信号连接；第一传感器（S1）、第二传感器（S2）、第三传感器（S5）和第四传感器（S6）中的两个信号发射方向与车轮行进方向相同、另外两个信号发射方向与车轮行进方向间有一定夹角，第一电机（X）、第二电机（Y）、第三电机（R）和第四电机（Z）分别与位于微微鼠两侧的四轮一一对应、其中两个电机设置在主板中部两侧、另外两个电机设置在主板后部两侧使得微微鼠构成中驱加后驱的复合结构；在电源打开状态下微电脑鼠先进入自锁状态，当所述微电脑鼠放在迷宫起始点时、所述 STM32F407处理器处理后与FPGA处理器通讯进而使得FPGA处理器首先控制第五电机（M）使得真空装置开启，第一传感器（S1）、第二传感器（S2）、第三传感器（S5）和第四传感器（S6）根据实际导航环境将参数传输给STM32F407处理器，STM32F407处理器处理参数后与FPGA芯片通讯，由FPGA芯片处理第一电机（X）、第二电机（Y）、第三电机（R）和第四电机（Z）伺服控制实现四轴行走伺服控制、且FPGA芯片处理第五电机（M）实现单轴真空抽吸附伺服控制，且FPGA芯片把处理数据通讯给STM32F407处理器、由STM32F407处理器继续处理后续的运行状态。