步调1:术语
数字信号:数字信号只有两种状况:翻开或封闭。取数字信号通信的机器人组件平常经过改动它们正在开和闭之间瓜代的频次来实现。
模拟旌旗灯号:取具有离散值的数字旌旗灯号不一样,模拟旌旗灯号的输出具有连气儿的值局限。利用模拟旌旗灯号的机器人组件经由过程转变旌旗灯号电压举行通信。
中国快递智能分拣机器人PWM电缆:脉宽调制电缆是一种一般适用于许可机器人组件之间根据以下体式格局互相通信的电缆:数字或模拟信号。最普遍的是,它们有3根电线,可是有些版本却有1至5根电缆。
CAN:正在FRC中,操纵器局域网适用于操纵机电操纵器。一些机电操纵器串行连收到统一网络,然后由中央处理器操纵。
编码器:编码器是适用于丈量扭转的传感器。它运用数字信号来转达其所衔接的轴已扭转了必定水平的“1个计数”。编码器之间每转一圈的计数数目会各有不同,但每转能够由一千到一千。li》
步调2:CRIO
cRIO是FRC机器人的中央处理单位。使用在LabVIEW,C++或Java中生成的代码,它从驱动器和传感器猎取输入,并将指令输出到电动机,气动电磁阀和其他设备。虽然其操纵就像将操纵杆值映射到电动机速度一样简朴,但它也能够履行庞杂的掌握轮回和主动敕令。cRIO是模块化的,同意团队对其开展自定义以满意其机器人的需求。
团队可能会碰到两种版本的cRIO。第一张图片显现了cRIO-FRC,第二张图片显现了cRIO-FRCII。这两个版本之间独一的预期区别是它们撑持的模块数目。cRIO-FRC撑持八个模块,而cRIO-FRCII撑持四个模块。受撑持的模块数目淘汰,还能够使cRIO变得更轻巧,占地面积还更小。cRIO-FRCII由2012年起头提供给新手团队,老兵团队能够挑选采办一个。
作为机器人的隐喻大脑,cRIO取操纵系统的很多分歧部份相连。它的可交换模块可适用于将其连收到DigitalSidecar,AnalogBreakout和螺线管Breakout。cRIO由配电板的24V毗邻供电。它根据以太网电缆连收到D-Link路由器,进而使其可以取连收到路由器的其他组件和取DriveStation无线通信。末了,cRIO有一个串行端口,可适用于根据CAN总线取Jaguars毗邻,这是操纵Jaguars的一种挑选。
步调3:控制板
DigitalSidecar是一个模块,充任发送到cRIO和由cRIO发送的数字旌旗灯号的集线器。它接纳的旌旗灯号由输出数字旌旗灯号的传感器发送。它发送的旌旗灯号适用于操纵机电操纵器或伺服机电等设备。
DigitalSidecar根据DB37带状电缆连收到cRIO模块。它根据PWM电缆连收到传感器,Jaguar和Victor电动机控制器和Spike继电器。它由取配电板的12V毗邻供电,并根据2针PWM电缆为SignalLED供电。
AnalogBreakout是同意cRIO将模仿信号作为输入的模块。模仿输入取电位计和红外测距仪等传感器一同运用。别的,它还给予了一个选项来丈量来源于模仿输入之一的电池电压。
快件自动分拣机器人摹拟中止直接连收到cRIONI9201摹拟输入模块。它经过12V连收到配电板的电源吸收电力,并经过PWM电缆吸收来源于传感器的数据。
电磁阀中止是一个模块,容许cRIO节制气动体系中运用的电磁阀。它可觉得12V或24V螺线管供电,但一次只会供电一种。
第4步:配电
12伏铅酸电池为FRC机器人上的全部电气系统供电。
12V电池的正极端子。连收到120Amp断路器,而负极端子直接连收到配电板。
120Amp断路器是机器人的翻开/封闭开关。它还能够将机器人上一切电子设备的电流耗损限定为120A,虽然该限定能够正在短时间间内断开。
120Amp断路器正在一个端子上由机器人12V电池的正极直接毗邻,将其毗邻到配电板的正极端子。
配电板将电源由12V电池分配到机器人上的全部分歧组件。它还根据利用20、30和40安培主动复位断路器来调治每一个组件的功耗。
配电板几近连收到控制系统的每一个部份。其关键正极端子连收到120A断路器,而其关键负极端子直接连收到电池。它具有适用于cRIO和电磁突围的24V毗邻,适用于摄像机的5V毗邻和适用于路由器电源转换器的专用12V毗邻。它具有8个12V毗邻,能够汲取40安培的电流,另有12个12V端子,能够汲取30安培的电流。这一些端子连收到很多组件,比方电动机控制器,cRIO分支板,乃至是定制电路。
机器人配电体系的末了一部分是路由器电源转换器。此组件将专适用于路由器的12V电源转换为D-Link路由器所需的电压。
路由器电源转换器连收到配电板的12V路由器毗连和D-Link路由器自己。
第5步:机电控制器
Jaguar马达节制器有两种版本:一种是玄色塑料,另一种是灰色塑料。这两个版本之间的差别是相称技术性的,因此在本教程中我不容易处置。捷豹为其衔接的电动机给予速度和标的目的节制。节制它们的最常见要领是利用PWM电缆,然则它们能够根据CAN总线衔接。根据CAN总线衔接Jaguars能够开释电动机节制器中的其他功用。比方,CAN衔接将许可团队将编码器连收到Jaguar,并利用其处置才能来举行速度和位置的闭环节制。
Jaguar电动机节制器的首要毗连是配电板的12V电压之一。输出并连收到电动机。只管Jaguar必需以精确的极性连收到配电板上的端子,然则能够正在Jaguar的输出上交流电动机的极性。然则,如许干会依据代码给出的标的目的交流电动机的扭转标的目的。另外,若是运用PWM节制,则捷豹经由过程PWM电缆连收到DigitalSidecar,若是运用CAN节制,则连收到cRIO的串行端口。末了,能够将编码器连收到Jaguar的5针PWM端口,以开展闭环速度和位置节制。
Victor884电动机操纵器取Jaguar电动机操纵器异常类似。像捷豹一样,它能够操纵取其相连的电动机的速度和标的目的。然则,只能用PWM电缆操纵Victor,是以没法哄骗CAN总线给予的上风。尽管如此,很多经验丰富的团队仍继承哄骗Victor,由于它们的占地面积更小且被以为更靠得住。
Victor电动机掌握器根据其12V端子之一毗连至配电板,并直接毗连至电动机。它由DigitalSidecar根据PWM掌握。末了,必须将Victor的冷却电扇取走线到配电板的电线毗连。
Spike继电器实质上是用作组件的开/闭开闭。当取电动机一同使用时,可适用于正向,反向或断开驱动它们。Spike还可以适用于翻开或封闭其他电子设备,比方灯或压缩机。最终,除配电板上的断路器外,Spike继电器另有一个适用于20安培断路器的端口。
快递分拣机器人发展前景Spike连收到配电板的12V30安培端子之一。它的输出能够连收到电动机,压缩机,照明灯或电磁阀。它根据取数字边车的PWM毗连举行操纵。
步调6:其他
正在竞争中,D-LinkDAP-1522路由器同意驾驶员无线掌握机械人。它运用Wi-Fi正在机械人和驾驶员掌握站之间确立无线网桥。
京东物流分拣机器人介绍D-Link路由器根据路由器电源转换器供电,并根据以太网电缆连收到cRIO。路由器还能够根据以太网连收到其他设备,进而同意它们取cRIO和驱动程序站举行通信。最常利用这类毗连体式格局的设备是Axis摄像机。
RockwellSignalLED适用于正告机器人四周的人它正在运转,并转达有关其当前状况的其他信息。旌旗灯号LED统共利用五种差别的闪灼形式。以下是差别形式及其指导的列表:
稳固开启:自立形式
短路封闭:(1500ms开启,100ms封闭):遥控形式
慢速闪灼
快速闪灼:因为没有驾驶员站通讯,毛病的cRIO图象,毛病的团队ID而致使体系毛病,或呈现很多通信毛病
智能果蔬分拣机器人系统设计快慢闪灼:电池电量低和体系被体系监督步伐,用户监督步伐或设置为禁用的DriverStation禁用。
RockwellSignalLED经由过程2针PWM电缆连收到DigitalSidecar。
有两个摄像头能够连收到机器人,用作视觉处置惩罚的传感器,还能够用作反应设备。司机。尽管有两种型号的摄像机,即AxisM1011和Axis206,但它们正在功能上是等效的。
摄像机经过专用的5V毗连由配电板吸收电源。它还经过以太网电缆连收到D-Link路由器,进而使其能够取cRIO和驱动程序站举行通信。
第7步:驾驶员站
DriverStation便携式计算机是掌握机器人的便携式计算机。只管FIRST为该脚色供应了Classmate上彀本,但团队能够挑选正在其他笔记本电脑上安装DriverStation软件。根据供应角逐,软件开发和调试的主要信息,DriverStation充任掌握机器人的仪表板。有些团队将诸如视觉处置的使命由cRIO转移到DriverStation,由而使代码运行得更快,并减轻了cRIO的承担。
DriverStation必需连收到团队期待利用的任何控件。这一些控制器取可选的赛普拉斯板一同经由过程尺度USB衔接开展衔接。正在制作时节中,DriverStation能够经由过程Wi-Fi取机器人直接通信,但正在比赛时代必需经由过程供应的以太网电缆插入。笔记本电脑由制造商利用的任何电源供电。比赛时代,比赛还供应了Classmate的电源衔接。
赛普拉斯FirstTouch板是芯片上的Arduino供电系统,同意团队为他们的机器人创立自定义操纵接口。
FirstTouch连收到驱动程序带有随附USB电缆的工作站笔记本电脑。它还能够连收到团队挑选利用惯例电缆利用的任何自定义按钮。
无序分拣机器人驱动程序掌握站的最终一个组件是掌握器自己。团队能够挑选运用险些任何USB供电的掌握器,不管它是随附的操纵杆,Xbox360游戏手柄照旧他们挑选的其他掌握器之一。很多团队分散了掌握机器人的职责,由一个人驾驶,另一人掌握机器人。正在这类情况下,团队能够混淆运用并婚配其掌握器,以逢迎其驾驶员的喜欢。
第8步:文档
期待本教程能够接济您熟悉FIRST机器人大赛中利用的控制系统。假如您想掌握有关FRC控制系统的更多信息,最好的学习方法是浏览FIRST和零件制造商供应的手艺文档。我在此步调所附的紧缩文件夹中包含了FIRST的一些手艺和支撑文档。手艺文档更具体地计议了各个组件,而支撑文档则描写了它们若何一同利用。我期待您发明此兼并资源有接济。
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