热门类型机器人设计方案合集

　　机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。

　　在各种科普书籍中可以看到，机器人被分成了以下类型：

　　家务型机器人：能帮助人们打理生活，做简单的家务活。

　　操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。

　　程控型机器人：按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。

　　示教再现型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。

　　数控型机器人：通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。

　　感觉控制型机器人：利用传感器获取的信息控制机器人的动作。

　　适应控制型机器人：能适应环境的变化，控制其自身的行动。

　　学习控制型机器人：能"体会" 工作的经验，具有一定的学习功能，并将所"学"的经验用于工作中。

　　智能机器人：以人工智能决定其行动的机器人。

　　我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。

　　所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。

　　特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。

　　在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。

　　目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。

　　一、NXP低功耗蓝牙控制的机器人参考设计

　　Bluetooth® Low Energy （BLE）控制的机器人参考设计采用FRDM-KW40板和Pololu Zumo机器人开发，并且可以通过手机APP控制。BLE控制的机器人基于KineTIs KW40Z片上系统（SOC），该系统包括一个ARM® Cortex® M0+处理器，并配有面向BLE和802.15.4的2.4 GHz无线电。它采用HID over GATT配置文件实施，用作人机接口设备。该软件提供的特性包括：BLE数据到手机app的传输、电机控制和电池监测，等等。

　　一、低功耗蓝牙控制的机器人系统框图

　　2、特性

　　其中包括恩智浦超低功耗的KineTIs KW40Z SoC，它为便携式、超低功耗的嵌入式系统提供Bluetooth® Smart/Bluetooth® Low Energy （BLE） v4.1和/或IEEE® 802.15.4-2011射频连接。

　　使用KineTIs软件开发工具包（SDK）开发，面向KineTIs MCU提供全面的软件支持，包括一个硬件抽象层（HAL）、每个MCU外设的驱动、连接堆栈、中间件、实时操作系统以及应用示例，旨在简化和加快基于Kinetis微控制器的应用开发。

　　3、支持的器件

　　KW40Z： Kinetis® KW40Z-2.4 GHz双模式：BLE和802.15.4无线连接微控制器（MCU），基于ARM® Cortex®-M0+内核

　　KW40Z是一款高集成度的单芯片器件，让便携式、超低功耗的嵌入式系统具备Bluetooth® Smart/Bluetooth® Low Energy （BLE） v4.1和IEEE® 802.15.4-2011射频连接。应用包括便携式医疗设备、可穿戴的运动和健身设备、AV遥控器、电脑键盘和鼠标、游戏控制器、门禁、安防系统、智能能源和家庭网络。

　　KW40Z MCU集成了一个2.4 GHz收发器，支持多种FSK/GFSK和O-QPSK调制，一个ARM® Cortex®-M0+ 处理器，160 KB闪存和20 KB SRAM，BLE链路层硬件，802.15.4分组处理器，硬件安全和外围设备，优化后满足目标应用的要求。KW40Z拥有足够的片上内存，可为多模应用 同时运行Bluetooth Low Energy协议栈和IEEE 8021.5.4 MAC/PHY。

　　KW40Z结构框图

　　特性

　　多协议无线电方面：

　　符合2.4 GHz Bluetooth Low Energy V4.1

　　符合IEEE Std. 802.15.4-2011标准

　　典型的接收灵敏度（BLE） = -91 dBm

　　典型的接收灵敏度（802.15.4） = -102 dBm

　　发射输出功率可设置：-20 dBm至+5 dBm

　　内核和存储器方面：

　　高达48 MHz ARM® Cortex-M0+内核

　　片上160 KB闪存

　　片上20 KB SRAM

　　功耗低，工作电压范围：

　　9个低功耗模式，根据应用需求提供优化的电源

　　典型接收/发送电流（直流/支持直流）： 6.5 mA / 8.4 mA

　　旁路电压：1.71V至3.6V

　　DCDC转换器降压配置：2.1V至4.2V

DCDC转换器升压配置：0.9V 至1.7