工业机器人内部系统组成介绍，轮式机器人方案分享

近年来工业机器人供应量在大多数行业都呈现出上涨的态势。而服务机器人发展历史较短。其在功能上的主要不同体现在两个方面：一是与人的沟通协作；二是在复杂环境下代替人的部分工作。随着IT技术的高速发展，我们已经进入了全力打造智能型机器人的全新时代。 2015年世界智能型机器人市场约为269亿美元，今后10年间，CAGR（年平均成长率）同比增长9%，至2025年世界机器人市场将高达669亿美元。过去以制造业现场工厂自动化为主要应用领域，但目前机器人应用范围在逐渐增加，应用领域已经涉及医疗、物流家庭等服务行业。机器人（robot）一词，最早出现在1920年捷克科幻作家恰配克的《罗索姆的万能机器人》中，原文作“Robota”，后来成为英文中通行的 “Robot”。更科学的定义是1967年由日本科学家森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动 性、奴隶性等7个特征的柔性机器。”国际机器人联合会将机器人分为两类，工业机器人和服务机器人。工业机器人是“一种应用于工业自动化的， 含有三个及以上的可编程轴的、自动控制的、可编程的、多功能执行机构，它可以是固定式的或移动式的”。服务机器人则是“一种半自主或全自主工作的机器人， 它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备”。从定义可见，分类的标准是机器人的应用场合。一般的机器人都由机械结构、控制驱动系统、感知系统、交互系统等部分组成。

一、基于 Rockchip RK3288 的新一代机器人大脑解决方案1、功能框图

二、基于 NXP LPC54102和 Toshiba TMPM375FSDMG的轮式机器人方案1、功能框图

三、基于NXP低功耗蓝牙控制的机器人设计方案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。1、低功耗蓝牙控制的机器人系统框图

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3.6VDCDC转换器降压配置：2.1V至4.2VDCDC转换器升压配置：0.9V 至1.795V模拟模块：16位模数转换器（ADC）12位数模转换器 （DAC）6位高速模拟比较器（CMP）安全性：AES-128加速器（AESA），真随机数发生器（TRNG）

支持软件：BLE主机协议栈和配置文件、802.15.4 MAC和SMACKinetis®软件开发套件（SDK）FreeRTOS内核和裸机非抢占任务调度器小结在危险环境中的应用和成为人们工作生活的助手是未来机器人发展的两大趋势。当然了，要让机器人真的像人一样工作，成为人的助手，还具有相当大的挑战性。首先，需要解决机器人在复杂环境中的运动能力。其次，提升感知和决策能力。对无人车来说，速度快是主要特点之一。如何在高速运动时，对时刻变化的环境做出合适的反应，决定了无人车的安全性，也是无人车产业化的最大障碍之一。众所周知，机器感知和决策的方式完全不同于人类，人类的感知具有极强的选择性，先前景后背景、先动态后静态、先非常态后常态等原则， 让人能够迅速地在复杂环境中发现目标。这种能力是非常值得机器人研究和效仿的。总之，近年来市场对机器人的需求持续攀升，各国政府、相关研究机构和企业，都非常重视机器人技术的发展，投入了大量的资源，机器人技术的发展呈现良好态势。而机器人技术中的高精尖问题，更激发着全球众多优秀的机器人研发团队不断创新，开拓进取。在未来，机器人必将成为日常生活中必不可少的工具，带给人们更加舒适便捷的生活。