产品技术手册

成都理工大学创新教育基地成都理工大学创新教育基地（机器人开发组）产品技术手册名称：RobotWin版本：Rv10日期：2007年2月1成都理工大学创新教育基地目录1、产品概述.....................................................................................................................................12、产品介绍.....................................................................................................................................12.1、RobotWin单机机器人使用说明.....................................................................................12.1.1电气部分...........................................................................................................12.1.2机械部分：...................................................................................................................92.2、RobotWin无线传输网络...............................................................................................102.2.1通信方式：.........................................................................................................102.2.2传输协议：.........................................................................................................112.2.3硬件设计..............................................................................................................112.2.4传输协议制定与软件设计..................................................................................123、典型示例...................................................................................................................................144、相关图片...................................................................................................................................155、软件部分...................................................................................................................................165.1软件框图......................................................................................................................165.2子程序功能..................................................................................................................175.3工具.................................................................................................................................185.3.1软件开发工具..................................................................................................185.3.2硬件开发工具...................................................................................................186、注意事项...................................................................................................................................197、关于我们...................................................................................................................................198、联系方式...................................................................................................................................19I成都理工大学创新教育基地机器人技术指标类型：轮式移动机器人轮子：直径8cm，两个驱动轮，一个万向轮电机：采用德国微型直流伺服电机，有专门直流电机驱动板体积：23cm*14cm*12cm重量：≤3kg行走速度：≤1.5m/s电池：一次性充电可以使用50分钟以上光电编码器：100p/r8通道红外巡线传感器键盘：16*16的键盘液晶：LCM1602核心CPU：mega128指示灯：4个单独的led指示灯无线收发模块：可通过串口与计算机通信的同时通过无线数传模块根机器人通信软件：上位机软件、下位机软件、无线收发模块软件功能要求：1、自动巡线功能，可巡黑线和白线；2、红外蔽障功能；3、无线数字传输功能，最多可同时支持6通道无线数据传输，传输距离不小于100m，传输速度；4、自动寻光功能，能够迅速找到光源，并使车头转到光源的方向上；5、音乐播放功能，至少可以播放8首歌曲；6、机器人的地址可在0~16之间任意可设；7、红外遥控功能，可以利用普通遥控器控制机器人；8、行走速度可控、行走方向可控；9、转弯方向可控、转弯角度可控；10、图像采集功能，30万像素的彩色摄像头；11、4组超声波模块，超声测距功能和蔽障功能。12、自动寻声功能II成都理工大学创新教育基地1、产品概述本多智能体教学机器人系统采用了多传感器融合技术较好的实现了寻光，巡线，避障，轨迹跟踪与全局定位等功能。整个体系涉及到了光机电一体化技术的融合，还包括了机械结构的设计、加工和组装，电路板的设计、传感器的综合布局、无线数据传输网络的硬件构建。并附有完整的上位机监控软件、无线数据传输网络的软件和机器人的固件程序，组建了无线数据通信网络，实现了在PC机对机器人的实时无线监控和多机器人之间的任务调度。组成了一套具有独立自主完成特定任务，且机器人之间或机器人与PC机之间能够进行信息共享的多智能体教学机器人系统。RobotWin机器人主要面向普通高校、青少年活动中心等机构，由核心MCU模块、电机驱动模块、传感器模块、机械模块、传动机构、充电器等配件部分组成，全部机械模块采用铝合金材料加工，柱体结构，坚固耐用，加工方便，非常适合高校学生做一次创新设计制作和二次扩展开发。同时，该产品积累了亚太大学生机器人大赛、全国大学生足球机器人大赛等大型事务机器的大赛的实战经验。设计科学合理，布局规范，传感器安置合理实用，功能强大，外形美观大方。同时还考虑到了二度开发和功能扩展，在主控板上留有足够的扩展空。是经得起实战的考验的适合于学习和研究的机器人。单个RobotWin能完成寻轨、自动避障、音乐播放、速度闭环反馈控制（有光电编码器）、与计算机或其他机器人数字通信等功能。多个RobotWin组合可形成一个由计算机实时控制的机器人战队或一个多个机器人之间相互通信协作工作完成特定任务的无人为干涉的智能团队，例如完成机器人足球赛等。我们的机器人可以为学习者提供一个完全开放自由的学习环境和条件，不像其它的一些机器人用的都是一些现成的模块拼凑成的机器人，使用或学习的人只能学到很少的东西，上层的东西。不能让学习者真正学到或体会到底层的东西。例如直流电机的驱动，很多机器人都是采用的专用的驱动芯片，这样学习者就不能真正体会“死区时间”、“环流”、“PWM调制控制”等的内涵。而我们的机器人采用的是分立元件搭成的电路，是经过了实战考验过的驱动电路。我们给出了详细的原理图和驱动原理的详细说明，可以让学习者真正了解微型直流电机到底是怎么驱动和控制的。2、产品介绍2.1、RobotWin单机机器人使用说明2.1.1电气部分2.1.1.1MCU模块采用的主控MCU是AVR公司的高性能单片机Atmega64，电路板分上下两层。上层电路板是机器人控制的的核心，同时也是一块功能强大的单片机学习板。1成都理工大学创新教育基地下层板主要包括了电源模块、电机驱动模块和十几个红外传感器，板子布局时前半部分是弱电部分，后半部分基本是强电部分，强弱分离以增强抗敢扰能力。上下层板的对接是通过四排插针和插孔完成的，连接简单但接触效果良好，使上下层板浑然一体，组成了完整的机器人控制、检测、指示和显示控制等电路。上层板电路图：2成都理工大学创新教育基地①主控CPU：ATmega64；②人机界面：4X4的矩阵键盘：矩阵的8个端点直接与单片机的8个口线连接，不需要加任何的上拉电阻之类的元器件，近一步减小电路板的体积和布线难度。它可以完成所有的输入信息和控制命令，在弹机器人的编程学习过程中，通过键盘控制可以测试自己编写的程序到底效果怎样，在所有子程序联调时，可以用不同的按键检测不同的子程序的工作效果，直观而方便；LCD1602显示：两行16字的显示液晶基本上够机器人的显示需求，当显示不够时，我们可以通过软件来解决，比如结合按键实现菜单的上翻和下翻来增加显示，为节约点片机的I/O口线资源，我们采用了四线驱动方式，与8线驱动的区别在于初始化液晶显示模块时，先声明是4位总线模式（送控制字为28H，原来8位总线的是38H），发送显示的数据时，原来一次就送8位的，现在要分两次送出，先高4位后低4位，其他的和8位的差不多。③蜂鸣器：3成都理工大学创新教育基地可以播放音乐，通过它学习音乐程序的编写，可以有两种方式编写音乐程度：一种是直接用一个I/O口不占用MCU内部资源的方式；一种是利用两个定时器来实现的；两种方式各有优缺点，学习者可以在实践中体会，我们也有现成的实例供学习者参考；④电源指示灯（红色）：用来显示机器人