王玥玥

（北京信息职业技术学院，北京，100018）

0 引言

轮式机器人目前应用非常广泛，它在平整地面移动的灵活性使其成为室内机器人的首选。轮式机器人的基本功能是运动，而在室内进行稳定运动则需要定位、导航和避障作为必要功能。为了便于控制，轮式机器人可安装云台、显示屏、话筒和音箱等人机交互设备，并增加升降杆装置增强用户体验效果。因此，本文设计了一种满足上述多种需求的多功能轮式机器人。下面详细介绍整体结构和各模块功能及工作流程。

1 整体框架

如图1 所示，本项目采用主从式模块化设计，便于灵活增加功能和进行技术移植。主控板是机器人的大脑，起到核心控制功能，直接连接显示屏、话筒和音箱进行人机交互。其它各项功能均分配到外围模块执行，一方面减轻主控板的工作负担，另一方面也能避免各模块的竞争与冲突。主控板采用RS232 接口向外围模块发送指令并获取信息，电路如图2 所示。

图1 多功能室内轮式机器人结构框图

图2 主控板电路原理图

2 功能模块及工作流程

■2.1 电源管理模块

机器人各模块需要多种类型电源，比如直流电机+24V、超声模块+5V、电子罗盘+3.3V 等，由本模块进行综合管理。电源输入管理包含外接24V 直流充电接口和24V 锂电池浮充接口。电源输出管理包含24V、12V、5V、4.8～7.2V 可调、3.3V 等5 路，可通过继电器控制。其各路输出如图3 所示。检测电路提取电压样值，并进行检测、判断、处理，取得电压样值及告警信息。本模块可将电源状态信息发给主控板，并接收其控制指令。……